移动自组网中具有容错功能的层次路由协议研究

摘要

随着移动互联网技术的日益成熟,移动终端如智能手机、个人电脑、PDA等数目逐年递增,普及率也越来越高。越来越多的人希望能够随时随地地进行通信,享受高质量的网络服务。移动自组网凭借不需要基础设施支持,可以随时构建、使用灵活等优点极好地迎合了这一需要。随着移动自组网在商业和民用领域应用价值的日益显现,全世界范围内掀起了研究的热潮。其中,路由协议的研究是一个热点。
　　目前在移动自组网中广泛应用的路由协议都建立在没有网络对抗的前提下,没有考虑错误行为节点对网络性能的影响。然而现实的网络环境是复杂而多变的,错误行为节点的存在是不可避免的。因此必须设计具有容错功能的路由协议来满足移动自组网规模快速增长的需要。DSR和 ZRP都是目前比较流行的路由协议。DSR使用源路由机制记录路由路径上所有节点的信息,便于引入多路径模型和容错机制,但可扩展性差;而 ZRP采用层次结构,可扩展性好,恰好弥补了DSR协议的不足。针对上述问题,本文对DSR和ZRP协议进行整合,设计并实现了具有容错功能的层次路由协议 AZRP-ADSR。较之于存在的路由协议, AZRP-ADSR主要具有以下优点:
　　(1)它继承了层次路由协议的特点,可扩展性好,能够适用于大规模的网络环境。
　　(2)它整合了Advanced DSR(ADSR)的优点,具有良好的容错功能。其中, ADSR是通过引入多路径模型和节点信赖值计算模型,对 DSR进行改进而完成的。它通过计算多条路径的信赖值来找出一条最值得信赖、最可靠的路由路径,从而能够有效地避免错误行为节点对网络性能的影响。
　　(3)它将网络中的节点按照移动性进行分类,并做了区分处理,极大地降低了由于高速移动节点位置的频繁变化而引起的控制开销。
　　本文使用QualNet进行了大量的模拟实验。实验结果表明,在有错误行为节点和高速移动节点存在的情况下,AZRP-ADSR协议能够有效地减小网络的控制开销,极大地提高了网络的吞吐量。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景与意义

1.2 移动自组网路由协议的国内外研究现状及分析

1.3 本文主要的研究内容

1.4 本文的主要章节及安排

第2章 移动自组网的体系结构和关键技术

2.1 移动自组网的体系结构

2.2 移动自组网的关键技术

2.3 本章小结

第3章 移动自组网路由协议

3.1 研究动机

3.2 DSDV路由协议

3.3 DSR路由协议

3.4 ZRP路由协议

3.5 本章小结

第4章 具有容错功能的层次路由协议设计

4.1 研究动机

4.2 ADSR协议的设计与实现

4.3 AZRP协议的设计与实现

4.4 AZRP-ADSR协议的设计与实现

4.5 本章小结

第5章 仿真实验及性能分析

5.1 实验平台QualNet简介

5.2 实验场景设计

5.3 性能参数

5.4 实验结果及性能分析

5.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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