Ad-hoc网络中动态源路由（DSR）协议的研究与实现

摘要

传统有线网络在时间和空间的灵活性上受到极大束缚，随着网络技术的高速发展，移动无线通信网络应运而生。传统的移动无线通信网络以蜂窝移动通信网络和无线局域网两种方式为主，它们都需要在现有的基础设施条件下建网，这两种方式都不适用于无基础设施可利用的临时或紧急组网。Ad-hoc网络的出现使人们随时随地进行通信的愿望成为现实，它具有组网速度快、抗毁自愈能力强等优点，适用于军事作战系统，也适用于需要紧急部署通信网络的突发事件现场。 Ad-hoc网络中的路由技术是ad-hoc网络的关键技术之一。Ad-hoc网络的工作环境和传统的网络有诸多的不同，因此它对路由协议也有其自身的要求。它要求路由协议能够动态的检测到网络拓扑变化，并且能够维护网络拓扑的连接。另外，ad-hoc网络要求一个高度自适应的路由机制来处理快速的网络拓扑变化。 Ad-hoc网络技术是一门新兴的网络技术，虽然一些学者提出了很多ad-hoc网络的路由协议，但是这些路由协议在很多地方还有许多有待解决的问题。动态源路由协议是一种非常流行的ad-hoc网络路由协议，它在很多方面比其它协议更加适应了ad-hoc网络的特点。但是这个协议还存在着一些问题，例如路由搜索过程带来的延迟以及路由请求报文的洪泛传播带来的网络开销等。 本文对于ad-hoc网络的动态源路由(DSR)协议进行了研究。首先详细的介绍了动态源路由协议的原理，然后针对DSR协议存在的一些问题提出了一种优化的DSR算法。接下来应用NS仿真软件对两种算法进行了仿真和性能分析。仿真结果表明，经过优化的DSR算法在路由开销和分组投递率上都有显著的改善。在最后，文章介绍了一种在Linux操作系统下通过网络过滤器(netfilter)技术实现DSR协议的方法。

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文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2问题的提出

1.2.1 Ad-hoc网络协议的功能

1.2.2 Ad-hoc网络协议介绍

1.3本文研究内容

第二章动态源路由(DSR)协议介绍

2.1动态源路由(DSR)协议概述

2.2动态源路由(DSR)协议对ad-hoc网络环境的要求

2.3动态源路由(DSR)算法的描述

2.3.1路由搜索的基本方法

2.3.2路由维护的基本方法

2.3.3路由搜索方法的其他特征

2.3.4路由维护方法的其他特征

2.4 DSR协议中的数据结构

2.4.1路由缓存

2.4.2发送缓存

2.4.3路由请求表

第三章动态源路由(DSR)协议优化方案设计

3.1多径路由的相关知识

3.2 DSR优化算法的描述

3.3优化算法在细节上的补充

3.3.1进一步保证路由的节点独立性

3.3.2获取更丰富的路由信息

第四章仿真实验方案

4.1 NS成员

4.1.1 NS软件构成

4.1.2 NS现有的仿真元素

4.2 NS体系结构

4.2.1 NS使用的仿真语言

4.2.2 NS的面向对象分析

4.3 NS工作机制

4.3.1 OTcl实现仿真的一般过程

4.3.2 C++建立新协议或修改已有仿真元素要考虑的问题

4.4 Ad-hoc仿真实验方案

4.4.1仿真实验方案总体模块结构

4.5仿真结果分析

第五章动态源路由(DSR)协议优化方案的实现

5.1操作系统的选择

5.2 DSR的分组结构

5.3优化的DSR协议在Linux下的实现

5.3.1 Linux网络系统分层结构

5.3.2 Linux Netfilter介绍

5.3.3路由缓存的设计与实现

5.3.4程序流程

第六章结束语

参考文献

致谢