基于视距感知障碍物的MANET移动模型研究

摘要

在移动Ad Hoc网络(Mobile Ad Hoc Network,MANET)中,节点的移动特性将直接影响网络性能。因此构建一个真实、合理的移动模型以仿真节点在实际场景中的运动过程是研究MANET的重要手段,对于准确评估MANET的路由协议性能、传输性能等具有重要意义。
　　现有移动模型的假设环境通常未考虑节点的移动空间存在障碍物的场景,而障碍物的存在势必影响和约束节点的移动,因此研究障碍物场景下的移动模型是一个新的挑战。本文研究的视距感知障碍物的移动场景为:节点在移动前不了解全部障碍物信息;节点的移动具有群聚特性,并且在同一区域内的节点具有相同的运动特征。
　　本文针对独立节点和群聚节点的不同移动特征建立视距感知障碍物移动模型。研究的主要工作包括:首先,针对移动节点为人携带和控制的移动网络,分析研究节点在障碍物环境中运动的特征,结合运动规划思想提出一种视距感知障碍物移动模型(Sighting-aware Obstacle Mobility model,SOM),用以模拟紧急事件(如军事行动、医疗救护等)中的节点的运动模式;其次,针对相同类型的节点运动方式的相似性(群聚性),在SOM模型基础上提出一种基于活动区域的视距感知障碍物移动模型(Sighting-aware Obstacle Mobility model Based ActivityArea,SOMBAA),模拟紧急任务场景(如抢险救灾等)中节点分组在相应活动区域中的运动方式;最后,在Visual C++6.0的环境下建立移动模型评测平台,分析移动模型的网络拓扑特性,分析节点移动与网络拓扑变化之间的内在联系。从平均邻居数、平均链路通断次数等拓扑参数分析SOM模型和SOMBAA模型的选择移动路径及选择目的点等移动特征的有效性。并扩展NS-2网络仿真工具使其适应移动模型的网络性能仿真。从分组投递率、端到端延迟和路由开销三个方面分析评价SOM模型和SOMBAA模型对路由协议性能的影响,为网络性能分析选择合适的移动模型提供参考。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:插图索引

第1章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文工作

1.3.1 主要目标

1.3.2 主要贡献

1.4 本文结构

第2章 移动模型基础与相关研究

2.1 移动模型的设计原则

2.2 移动模型的构成

2.2.1 目的选择机制

2.2.2 路径选择机制

2.2.3 移动向量

2.2.4 暂停时间

2.2.5 仿真场景

2.3 移动模型的研究现状

2.3.1 随机移动模型

2.3.2 具有时间依赖性的模型

2.3.3 具有空间依赖性的模型

2.3.4 具有地理约束性的模型

2.4 小结

第3章 视距感知障碍物移动模型

3.1 建模思想原则

3.2 视距感知障碍物移动(SOM)模型

3.2.1 环境构建

3.2.2 移动规则

3.2.3 SOM模型选路算法

3.2.4 模型分析

3.3 基于活动区域的视距感知障碍物移动(SOMBAA)模型

3.3.1 模型设计

3.3.2 模型实现

3.3.3 模型分析

3.4 小结

第4章 移动模型评测

4.1 移动模型评价标准

4.1.1 网络拓扑连通度

4.1.2 网络路由协议性能

4.2 移动模型评测平台

4.3 SOM模型网络拓扑实验

4.3.1 实验环境

4.3.2 实验结果

4.4 SOMBAA模型网络拓扑实验

4.4.1 实验环境

4.4.2 实验结果

4.5 小结

第5章 移动模型网络协议性能仿真

5.1 MANET路由协议

5.2 网络仿真

5.2.1 仿真软件

5.2.2 仿真步骤

5.3 网络性能仿真

5.3.1 仿真环境

5.3.2 网络性能仿真结果分析

5.4 小结

结论

参考文献

致谢

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附录B 攻读学位期间所参与的科研活动