MANET路由协议性能分析与应用研究

摘要

移动自组网是由一组带有无线收发信装置的移动节点组成的无线移动通信网络。在移动自组网中节点是移动的,网络的拓扑结构不断的在发生变化,所以设计并研究适合用于移动自组网环境的路由协议已成为当前Ad hoc网络研究领域的热点。同时VANET网络作为MANET网络的一种具体的应用,不同的路由协议在具体环境中会表现出不同的效果,本文将对具体的路由协议进行研究,通过在具体环境中的应用分析它们的性能。
　　 本文首先介绍了移动Ad hoc网络的概念、特点、结构、应用领域,通过对OPNET及VanetMobiSim仿真工具的介绍设计出了移动Ad hoc网的仿真平台,以及具体公路的仿真环境。
　　 其次对AODV,DSR,OLSR路由协议的算法进行了讨论,并将3种算法具体应用到了仿真环境中,通过对端到端延时、吞吐量、网络负载、路由时间等性能进行仿真分析,得出在不同条件下协议性能的差异。
　　 再次通过VanetMobiSim平台搭建模拟公路环境,在OPNET平台上模拟出仿真环境,并将AODV、DSR、GPSR路由协议应用到具体环境中,通过对负载、延时等性能的对比分析,得出它们在公路环境中的性能特点。同时根据GPSR协议的一些不足,对协议进行了改进,使路有延时等方面性能有了改善。
　　 通过对MANET路由协议的仿真分析以及在模拟公路环境中的应用,经过分析可以得出,如果节点数量较少而且很少有移动的情况,那么网络接近于稳定状态,同时网络的负载也较轻,这时DSR协议与AODV协议相比路由响应时间、时延、吞吐量较好,但是,当节点不断移动并且越来越快,方向不定时,网络的负载不断增大的情况下AODV协议的吞吐量、时延要优于DSR协议。OLSR.协议的路由开销在大型网络中低于AODV协议,它比AODV协议更适合用于网络规模大,节点分布密集的网络。而GPSR协议在模拟公路环境中表现出了比DSR协议和AODV协议更好的性能,它更加适合应用于网络中有随机运动节点的情况。通过对GPSR协议算法的改进,缩短了GPSR协议的传递路径,通过仿真得出该改进有效的减少了冗余,提高了数据传输的效率。