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Ad Hoc网络中并行递进路由机制的研究

作　者: 江仁斌
导　师: 李立新
学　校: 西南大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: Ad Hoc网络 多径多约束 一次路由机制 分层递进 并行传输
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


Ad Hoc网络是由一组带有无线收发装置和移动终端组成的一个多跳的临时性自治系统。然而,由于Ad Hoc网络无中心管理和网络拓扑结构的动态性等特点,如何在网络拓扑结构不断变化的条件下解决路由问题成为了当今一个重要的研究方向。本文概述了Ad Hoc网络的特点、体系结构、应用领域和路由的相关技术,对Ad Hoc网络路由协议进行了分析,对比了现有路由协议性能的优缺点。针对现有路由协议选路的不足,本文提出了一种多径多约束路由算法MMRA (Multi-path and Multi-constrained Routing Algorithm),即建立一个实时有效的多径路由,采用分层递进的数据传输方式,把数据快速传至目的节点。主要工作包括以下几个方面：首先,定义了MMRA算法的网络模型和约束参数,通过网络节点的约束参数,平衡节点的能量消耗。其次,定义了MMRA算法结构,详细描述了路由器模型、路由管理模块和转发管理模块的组成和功能。在路由器模型中定义了路由表、向前转发表、向后转发表、请求报文、应答报文的格式,通过让路由表只存放相邻节点的信息,来减少查询路由表的时间,节省节点的存储空间。在路由管理模块中,详细介绍了路由管理模块处理探测数据包和请求报文的过程,为路由的建立和维护提供前提条件。在转发管理模块中,重点描述了路径建立过程中对向前转发表和向后转发表的维护。最后,详细介绍了多径的建立过程、数据传输过程、路由撤销过程和路由维护过程。在多径的建立过程中,通过路由管理模块和转发管理模块对请求报文和应答报文的交互处理,在节点中建立向前和向后转发表,并根据阈值M,来控制并行传输路径的条数。在数据传输过程中,设置了重传机制和应答信号,采用一次路由机制,把数据快速传至目的节点。在路由撤销过程中,由目的节点广播一个撤销路由数据包,这样中间节点就会减少探测数据包的发送频率,节约了节点能量。在路由维护过程中,当路由管理模块探测到节点间的花费函数变化时,立即通告转发管理模块对转发表进行修复,保证路径是最新的可用路径。通过仿真实验表明,该算法在吞吐量、网络时延和网络寿命方而具有很好的性能,更能适应Ad Hoc网络发展的需要。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-8
第1章 绪论  8-12
  1.1 研究的背景和意义  8-9
  1.2 研究现状  9-10
  1.3 论文的主要工作  10-11
  1.4 论文的章节安排  11-12
第2章 Ad Hoc网络概述  12-29
  2.1 Ad Hoc网络的特点  12-14
  2.2 Ad Hoc网络的体系结构  14-16
  2.3 Ad Hoc网络的应用和技术  16-19
    2.3.1 应用领域  16-17
    2.3.2 关键技术  17-19
  2.4 Ad Hoc路由协议分类  19-28
  2.5 本章小结  28-29
第3章 多径路由协议的分析  29-41
  3.1 多径路由协议的概述  29-30
  3.2 多径协议的分类  30-32
  3.3 多径路由协议性能分析  32-38
  3.4 路由协议的对比  38-40
    3.4.1 单径与多径的对比  38-39
    3.4.2 单径路由协议对比  39
    3.4.3 多径路由协议对比  39-40
  3.5 本章小结  40-41
第4章 Ad Hoc网络中多径多约束路由算法  41-57
  4.1 MMRA的网络模型和约束参数  41-43
    4.1.1 网络模型  41-42
    4.1.2 约束参数  42-43
  4.2 MMRA的基本思想  43-47
    4.2.1 路由器模型  43-45
    4.2.2 路由管理模块  45-46
    4.2.3 转发管理模块  46-47
  4.3 MMRA的算法描述  47-55
    4.3.1 多路径的建立过程  48-52
    4.3.2 数据传输过程  52-53
    4.3.3 路由撤销过程  53-54
    4.3.4 路由维护过程  54-55
  4.4 本章小结  55-57
第5章 性能分析  57-62
  5.1 仿真场景的建立  57-58
  5.2 仿真结果与分析  58-62
第6章 总结与展望  62-63
参考文献  63-66
致谢  66-67
硕士期间发表的论文和参与的课题  67

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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