Ad Hoc网络基于MP-DSR的QoS路由算法研究

摘要

Ad Hoc网络是一种没有基础设施支持的移动无线网络，具有自组织、无中心、可快速部署、动态拓扑和多跳等特点。这些特点使它可以广泛地应用于军事战备、救灾工作、环境监测等，因而具有十分广阔的应用前景。
　　目前，随着多媒体应用的日益普及，在Ad Hoc网络中提供QoS已经渐渐成为移动自组网络研究中的热点问题。Ad Hoc网络的无线多跳特性，有限的网络带宽资源，网络拓扑结构的快速变化，使人们在Ad Hoc网络中发现和维护路由变得非常困难，特别是在大规模的网络环境中寻找一条从源节点到目的节点、并能满足特定QoS需求的路径就更加困难，这就给网络研究人员带来了新的挑战。本文通过分析多径动态源路由协议的可靠度计算方法，在路由发现过程中采用了加入有一定可靠度要求的不完全路径的方法，来满足路由对于可靠度的需求，并通过链路预测机制，对新算法做了优化。
　　首先，本文介绍了Ad Hoc网络的概念、特点及应用，分析了国内、外的研究现状及这一课题研究中存在的问题。对现有Ad Hoc网络中的典型的多径路由协议做了深入的研究分析。介绍了多径动态源路由协议的工作原理。
　　其次，本文分析了当前普遍采用的MP-DSR协议可靠度计算方法存在的局限性。一方面，该算法对路径的选择条件比较苛刻，要求所有节点必须完全不相关，所有路径完全独立;另一方面，该算法在目的节点计算量过大，容易造成网络延时和节点能量消耗过快。针对以上问题，本文在原有的多径动态源路由协议可靠度计算方法的基础上做了适当的改进，在当前路径不能满足可靠度需求的情况下，通过加入一条新的不完全路径，来提高当前路径可靠度值，最终达到满足可靠度需求的目的。
　　最后，引入了链路可靠度预测机制，对NMP-DSR算法进行了优化，提高了新算法的性能。并通过NS2对MP-DSR，NMP-DSR和FMP-DSR做了仿真实验，通过实验结果可以看出新算法的分组投递率和平均分组投递延时都要优于原算法。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 Ad Hoc网络概述

1．1．1 无线Ad Hoc网络的概念

1．1．2 Ad Hoc网络的特点

1．1．3 无线Ad Hoc网络的应用前景

1．2 无线Ad Hoc网络QoS路由的研究现状

1．2．1 无线Ad Hoc网络路由协议的研究方法

1．2．2 无线Ad Hoc网络的QoS体系结构

1．2．3 QoS路由研究中存在的问题

1．3 论文组织结构

第2章 Ad Hoc网络中的多路径路由

2．1 多路径路由概述

2．1．1 多路径传输

2．1．2 多路径路由的优点

2．2 多径路由分类

2．3 几种典型的多径路由算法

2．3．1 随选型分裂多径路由算法SMR(Split Multi-path Routing)

2．3．2 多径源路由算法MSR(Multi path Source Routing)

2．3．3 多径动态源路由算法MP-DSR(Multi path Dynamic Source Routing)

2．3．4 按需距离矢量多径路由算法AOMDV(Ad HocOn-demand Multi-path Distance Vector)

2．3．5 AODV后备路由算法AODV-BR(AODV-Backup Routing)

2．4 多径路由面临的主要问题

第3章 Ad Hoc网络MP-DSR可靠度算法研究

3．1 多径路由的可靠度计算

3．1．1 假设和定义

3．1．2 几种路径的可靠度计算方法

3．2 典型的多径路由算法MP-DSR

3．2．1 MP-DSR算法介绍

3．2．2 MP-DSR路由协议的可靠度计算

3．3 改进的路由可靠度算法NMP-DSR

3．3．1 新可靠度需求公式的导出

3．3．2 NMP-DSR算法描述

3．3．3 NMP-DSR算法流程图

3．3．4 NMP-DSR算法举例说明

3．4 NMP-DSR算法仿真实验

3．4．1 NS2仿真原理

3．4．2 NS2仿真流程

3．4．3 仿真环境参数设置及度量标准

3．4．4 仿真结果及性能分析

第4章 基于链路可靠度预测机制的FMP-DSR算法

4．1 移动预测的几种方法

4．2 基于链路可用模型的路径可靠度计算

4．3 基于链路可用模型的FMP-DSR算法

4．3．1 FMP-DSR算法描述

4．3．2 FMP-DSR算法流程图

4．4 FMP-DSR算法仿真实验

4．4．1 仿真环境参数设置及度量标准

4．4．2 仿真结果及性能分析

第5章 结论与展望

参考文献

致谢