基于能量保护策略的Ad-hoc网络路由协议分析与研究

摘要

移动 Ad-hoc网络(MANET)是一种特殊的没有控制中心的无线网络。它由一组无线节点组成，不需要依靠现有固定通信网络基础设施、能够迅速展开使用的网络体系，网络中的节点兼有主机和路由器的功能，二者作为同等实体连接在一起。移动 Ad-hoc网络已经成为当前移动通信领域研究的热点之一，但是由于移动节点是便携设备，依靠具有有限能量的电池供电，节点寿命有限，因此能量问题是移动自组网研究过程中迫切需要解决的问题。本文对移动 Ad-hoc网络网络层路由协议运用NS2网络仿真模拟软件进行模拟仿真分析和性能比较，在此基础上提出了一种新的节能的路由协议 MRL。通过NS2进行仿真实验，验证了新的协议较原有Ad-hoc网络路由协议的优越性，本文主要研究贡献归结如下:
　　本文首先介绍了移动 Ad-hoc网络的发展史、定义、特点和主要应用，从网络带宽、移动节点能量、无线网络安全性三个方面阐述了当先移动Ad-hoc网络研究过程中所面临的问题。第三章对移动 Ad-hoc网络路由协议进行分类，介绍了三种比较常用的移动自组网路由协议，指出设计路由协议应该考虑的问题。
　　为了验证移动 Ad-hoc网络路由协议的特点，本文第四章中引入 NS2网络仿真模拟软件，介绍了NS2的构成和仿真工作原理，运用NS2在特定的网络拓扑结构和节点移动环境下对移动 Ad-hoc网络三种典型路由协议进行仿真模拟，随后对实验数据进行分析，在数据包成功发送率、端到端延时、路由开销三个方面进行了比较，为其后基于节能机制和能量保护策略的路由协议改进提供依据。
　　最后本文在原有的移动 Ad-hoc网络路由协议 AODV的基础上提出一种通过估算节点生存时间、计算路由寿命来实现能量保护策略的新的路由协议 MRL，给出新的算法设计思想和优化方案，阐述了MRL算法在NS2中实现的具体过程，分别在静态和动态网络环境中进行仿真实验，比较不同负载情况下 MRL较 AODV路由协议的优越性。新的路由协议起到了保护移动节点能量，延长移动网络寿命的作用，在移动 Ad-hoc网络节能问题研究中具有一定的意义。

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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、本文的研究内容及所做的工作

1.4、本文的组织结构

第二章 Ad-hoc 网络简介

2.1 分组无线网络发展历史简述

2.2 移动 Ad-hoc 网络简介

2.3 移动 Ad-hoc 网络的特点及应用

2.4 移动 Ad-hoc 网络中的问题

2.5 本章小结

第三章 Ad-hoc 网络路由协议

3.1 路由协议分类

3.2 当前几种典型的 Ad-hoc 网络路由协议

3.3 当然 Ad-hoc 网络路由协议面临的问题

3.4 本章小结

第四章 Ad-hoc 网络仿真模拟

4.1 NS2 简介

4.2 NS2 模拟过程

4.3 模拟 Ad-hoc 网络三种典型路由协议

4.4 本章小结

第五章：基于能量保护策略的 Ad-hoc 网络路由协议

5.1 Ad-hoc 网络节点能量问题

5.2 一种改进的 AODV 路由协议：MRL

5.3、MRL 算法原理

5.4、仿真分析

5.5 本章小结

第六章、总结及展望

6.1 全文总结

6.2 本文不足及下一步工作

参考文献

附录攻读硕士学位期间发表的论文

致谢