基于流量均衡的Ad Hoc网络TEFSR路由算法

摘要

移动多跳分组无线网（即移动Ad Hoc网络Mobile Ad Hoc Network，）是一种特殊的对等式网络，。它不依赖任何中心节点实体，由对等的节点间相互协作自行构成一个无中心、多跳的、自组织的网络，网络节点能够动态地、随机地加入和离开网络。移动Ad Hoc网络拓宽移动通信网络的应用场合，可广泛应用于国防战备、抢险救灾、应对突发事件等无法得到有线网络支持或临时需要通信的环境。
　　 路由技术是移动Ad Hoc网络的核心问题之一。由于移动ad hoc网络所具有的移动多跳、动态拓扑、时变信道、资源受限等特点，使得传统的有线网和有中心无线网络的路由算法和协议无法在移动Ad Hoc网络中直接应用，为此需要根据移动Ad Hoc网络的特点设计专门的路由算法和协议。如何在众多节点中合理高效地分配无线资源以及在源节点和目的节点间建立稳定有效的路由正在成为目前移动Ad Hoc网络研究的一个热点。
　　 本文首先简要介绍了移动AdHoc网的现状及发展前景，移动Ad Hoc网的基本概念，网络特点，网络体系结构等。然后，分析比较了目前常见的几种用于移动Ad Hoc网络的路由协议。最后本文针对传统的主动式路由协议选择最佳路径时，往往没有考虑节点的负载情况，导致部分关键节点负载过重，而其他节点的资源没有得到充分利用的特点，提出了改进意见。通过对鱼眼域路由协议（FSR）实现全局流量均衡提出了一种TE-FSR路由算法。
　　 本文采用OPNET系统仿真工具搭建了移动AdHoc网的仿真平台，在此平台的基础上，实现了FSR路由算法和TE-FSR路由算法。通过仿真比较AODV、FSR和改进的TE-FSR路由算法的网络性能，验证了TE-FSR算法的可行性，为实际系统的设计和规划提供了参考模型和参考数据。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.1.1 移动Ad Hoc网络的概念

1.1.2 移动Ad Hoc网络的特点

1.1.3 移动Ad Hoc网络的应用

1.1.4 本课题的研究意义

1.2 移动Ad Hoc发展和研究现状

1.2.1 移动Ad Hoc网络的发展

1.2.2 移动Ad Hoc网络的研究现状

1.2.3 移动Ad Hoc网络的技术限制

1.2.4 移动Ad Hoc网络的研究重点

1.3 研究内容与章节安排

第二章 移动Ad Hoc路由协议的基本研究

2.1 移动Ad Hoc网络路由协议概述

2.1.1 路由的概念和路由协议

2.1.2 移动Ad Hoc网络路由协议

2.2 移动Ad Hoc网络对路由算法及协议设计的要求

2.3 移动Ad Hoc网络路由协议分类

2.3.1 表驱动方式(主动式)

2.3.2 按需驱动方式(被动式)

2.3.3 两种方式比较分析

2.4 移动Ad Hoc网络路由算法与协议研究展望

2.5 本章小结

第三章 鱼眼域路由(FSR)协议及其优缺点

3.1 鱼眼域技术和FSR路由协议

3.2 FSR协议的路由交换

3.3 FSR路由协议的操作

3.3.1 发送路由信息过程

3.3.2 接收路由信息过程

3.3.2 链路崩溃的处理

3.3.2 路由表的计算

3.4 FSR路由协议分析

第四章 基于流量均衡的TE-FSR路由协议设计

4.1 FSR协议的不足

4.1.1 FSR协议目前存在问题

4.1.2 解决方法分析

4.2 TE-FSR协议设计

4.2.1 流量均衡机制

4.2.2 跨层机制

4.2.3 多径路由

4.2.4 拥塞控制

4.3 基于流量均衡的TE-FSR协议

4.3.1 负载状态周期性更新

4.3.2 路由表的生成

4.3.3 避免频繁切换。

4.4 TE-FSR协议参数分析

4.4.1 链路流量分析

4.4.2 负载程度分析

4.4.3 链路状态分析

4.4.4 链路状态函数及其修正函数

4.5 TE-FSR协议流程

4.5.1 初始化阶段

4.5.2 计算主路由下一跳参数

4.5.3 判断备用路由上的下一跳节点

4.5.4 对比链路状态函数

4.5.5 拥塞控制模块

4.5.6 新一轮周期

4.6 TE-FSR协议的不足

4.7 本章小结

第五章 网络仿真实验与结果分析

5.1 OPNET仿真软件介绍

5.1.1 OPNET软件概述

5.1.2 OPNET原理介绍

5.1.3 OPNET仿真建模方法

5.2 TE-FSR协议网络仿真模型

5.3 算法代码分析

5.3.1 FSR协议数据结构

5.3.2 TE-FSR协议数据结构

5.3.3 仿真外部接口

5.4 实验结果分析

5.4.1 通信实时性分析

5.4.2 网络吞吐量分析

5.4.3 丢包率分析

5.5 本章小结

结论与展望

1 研究总结

2 工作展望

参考文献

攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果

致 谢