基于组移动模型的链路生存时间预测与AODV协议的改进

摘要

移动Ad Hoc网络应用于救援、会议、战场、探险等特殊环境中的目标场合，具有节点移动的群体性和协作性，网络的拓扑结构动态变化的特点。目前大多数Ad Hoe网络路由协议的都是建立在网络拓扑变化较小和节点随机移动模型上，不能适应组移动模型下路由协议的性能特点。
　　 节点间的链路生存时间在一定程度上反映了网络拓扑变化的强度和路由的稳定度，本文基于链路生存时间，对组移动模型下的移动Ad Hoc网络路由协议进行了研究。文中首先介绍了移动Ad Hoc网络节点的移动模型和移动预测方法，然后对组移动模型和高斯-马尔可夫组移动模型进行详细的数学建模，并依据这两种移动模型的特点，不依赖于GPS等辅助设备获取节点的移动状态信息，提出了一种改进的链路生存时间预测方法。
　　 通过深入分析AODV路由协议的路由建立、维护的过程，指出其在拓扑结构快速变化的网络环境中的不足，然后提出了一种新的以链路生存时间为路径选择标准的LET-AODV协议。LET-AODV在路由的维护中采取路径主动切换和主动优化的策略，提高了路由协议适应网络拓扑动态变化的能力，增强了路径的稳定性。
　　 本文在NS2网络仿真软件中对改进的LET-AODV协议和AODV路由协议进行了模拟仿真，仿真结果表明LET-AODV与AODV相比，提高了数据分组的投递率，并在端到端的时延和路由的重建概率方面都有所改善，增强了路由协议的适应能力和整体的网络性能。

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摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 Ad Hoc网络概述

1．2．1 Ad Hoc网络的起源和定义

1．2．2 Ad Hoc网络的特点

1．2．3 Ad Hoc网络的应用领域

1．2．4 Ad Hoc网络的挑战和主要研究问题

1．3 Ad Hoc网络的路由

1．4 本文解决的问题和创新点

1．5 本文的主要内容

第二章 Ad Hoc网络的移动模型和移动预测方法

2．1 移动模型简介

2．2 几种典型的移动模型

2．2．1 实体移动模型

2．2．2 组移动模型

2．3 移动预测方法简介

2．3．1 链路可用模型

2．3．2 基于预测的链路可用性估测模型

2．3．3 链路保持生存时间的预测模型

2．3．4 节点位置预测模型

2．4 本章小结

第三章 基于组移动模型的链路生存时间预测

3．1 组移动的数学模型

3．1．1 参考点组移动模型

3．1．2 参考速率组移动模型

3．2 基于组移动模型的链路生存时间预测

3．3 基于高斯-马尔可夫组移动模型的链路生存时间预测

3．3．1 高斯-马尔可夫组移动模型

3．3．2 链路生存时间预测

3．4 本章小结

第四章 基于链路生存时间的AODV协议的改进

4．1 AODV路由协议

4．1．1 基本原理

4．1．2 路由表及控制消息格式

4．1．3 路由的发现

4．1．4 路由的维护

4．2 AODV协议存在的不足及改进方案

4．2．1 存在的问题

4．2．1 现有的改进方案

4．3 改进的AODV协议

4．3．1 改进思想的提出

4．3．2 控制消息结构的变化

4．3．3 改进后的算法过程

4．3．4 LET-AODV路由协议的特点

4．4 本章小结

第五章 仿真与性能分析

5．1 网络仿真工具NS2介绍

5．1．1 NS2简介

5．1．2 NS2网络仿真的实现

5．2 仿真环境

5．2．1 仿真环境中的参数

5．2．2 仿真的结果分析

5．3 改进的LET-AODV协议性能的仿真

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 本文工作的总结

6．2 未来的研究展望

参考文献

作者在研究生期间参与项目及发表论文

致谢