基于应急通信的Ad Hoc网络分层结构与路由算法改进研究

摘要

应急通信具有事件突发性、地点不确定性、业务紧急性、信息多样性等显著特点，而传统的通信系统在设计和实现并没有对这些特点予以充分的考虑。当灾害发生时，既有通信设施遭到破坏，移动自组织网络作为不依赖于固定基础设施的无线网络，符合紧急救援情况下对应急通信网络的需求。但是，在应急通信的复杂环境下，不断变化的拓扑结构也为路由协议提出了新的要求，传统的路由协议已经不再能够适应移动Ad Hoc网络，因此对于路由协议的研究已经成为Ad Hoc网络研究的重要部分。本文在对移动Ad Hoc网络特点性能、组网技术、应急通信场景以及现有移动Ad Hoc网络的体系结构广泛调研与分析的基础上，设计了适合现场应急通信的自组织网络应用模型，并针对应急通信的特殊性分别针对系统的数据链路层和网络层协议进行了算法的改进和性能仿真，使其在应急通信环境下能有更好的表现。
　　本文涉及的主要研究内容如下:首先，从自组织网络支持应急通信场景的需求分析出发，采用移动Ad Hoc网络和蜂窝网络的混合式无线网络实现应急通信网络的快速部署;其次应用OPNET Modeler仿真软件，结合移动Ad Hoc网络结构的特性，研究适用应急通信场景的网络结构，并针对分层自组应急通信网络进行性能评估;最后，深入研究了AODV路由协议的机制，针对不断变化的拓扑结构，考虑节点之间的移动性，最后提出了一种对现有AODV路由协议优化方案，AODV-ER路由协议。仿真比较了改进前后的AODV协议的度量性能，即使对于节点密集的无线自组织网络，改进后的路由协议在仿真中仍可获得较好表现。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 论文结构安排

1．4 本章小结

第二章 移动自组织网络技术的应急通信应用分析

2．1 移动Ad Hoc网络简介

2．2 移动Ad Hoc网络的路由协议

2．3 仿真平台OPNET Modeler简介

2．4 本章小结

第三章 移动自组织网络的应急通信的网络模型研究

3．1 应急通信技术概述

3．2 移动Ad Hoc网络支持应急通信的需求分析

3．3 移动Ad Hoc网络现场应急救援通信系统的组建方案

3．4 本章小结

第四章 基于分层的自组织应急通信网络性能评估

4．1 移动Ad Hoc网络的体系结构

4．2 影响分层结构网络性能相关参数分析

4．3 基于OPNET的应急通信网络仿真结果分析

4．4 本章小结

第五章 基于相关节点平均相遇率的AODV路由算法的改进

5．1 AODV路由算法改进思想

5．2 基于关节点平均相遇率的改进方法

5．3 仿真结果分析及结论

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 论文工作的总结

6．2 问题与展望

参考文献

致谢

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