多AD Hoc网络互联技术研究与实现

摘要

无线自组织网已经广泛地应用在军事通信、灾害地区临时通信、偏僻地区通信等方面。由于自组织网络协议以及自组织设备性能的局限性，无法应对自组织网络规模增大时自组织节点之间多跳的性能瓶颈，因此自组织网络呈现出小规模、分布零散的特点。实际网络部署中需要联通不同的自组织网络来满足实际应用中更大范围的自组织网络的组网、路由、流量调度、服务质量等需求。 现有多自组织网的联通方案，通常采用自组织局域网与广域互联网融合组网的方式。通过与广域网的融合，自组织网节点可以根据当前所处位置划分不同的自组织网络区域，进行局部自组织网络构建，再通过广域网的融合组网来完成多自组织网络的联通，实现多自组织网络的合并组网与部署。本文关注自组织网络与广域网络融合组网环境下的路由优化问题，主要进行的研究工作内容如下： （1）分析现有的多种路由表压缩优化算法，包括硬件设备压缩、软件算法压缩两大类，研究其压缩原理以及对路由行为的影响。提出一种在无线自组网与广域网融合环境下的路由表分担方案，以缩减路由表规模，提升路由效率。 （2）分析现有的多种无线自组织网络多径路由方法，包括了备用路由技术以及按需查找技术，研究多径路由机制实现原理。提出一种结合网络拥塞度的动态多径路由技术，实现局部自组网与外部广域网的并发多径互联。 （3）分析边界网关协议运行原理以及关键参数的设置。分析优化链路状态路由协议的运行原理以及数据包格式和相关数据存储信息。设计了OLSR-BGP互联优化方案，从两个层次完成自组织网络与广域网融合组网的优化，第一层在尽可能不改动现有无线自组织网络内部路由协议的前提下，通过对边界网关路由器的协议优化来提升自组网处理拥塞流量的能力；第二层通过对整个无线自组网设备的协议优化来实现对外部广域网的多径路由。 （4）采用OPNET仿真软件，对融合组网优化方案进行仿真，比较在网络拥塞情况下，本文设计优化路由方案与现有传统OLSR协议以及ETX-OLSR、LCDDM多径路由协议的表现。 经过仿真实验对比，本文所设计的融合组网优化方案在内部自组网设备路由表规模控制以及边界路由器拥塞管理方面，有着比已有路由表压缩算法如ORTC以及多径路由协议更好的性能。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究工作的背景与意义

1.1.1无线自组织网络

1.1.2多AD Hoc融合组网

1.2 网络路由优化技术的研究现状

1.2.1路由表压缩技术

1.2.2 多径路由技术

1.3 论文的主要研究内容

1.4 论文架构

第二章 现有网络路由优化技术研究

2.1 路由表压缩技术

2.1.1路由行为无影响压缩技术

2.1.2 路由行为影响压缩技术

2.1.3 信息熵下界压缩技术

2.1.4 路由设备协作压缩技术

2.2 无线自组网多径路由技术

2.2.1 按需驱动多径路由协议

2.2.2 表驱动多径路由协议

2.3 本章小结

第三章 BGP与OLSR协议研究

3.1 协议选择依据

3.2 BGP协议研究

3.2.1 BGP协议运行原理

3.2.2 关键设置参数

3.3 OLSR协议研究

3.3.1 OLSR协议运行原理

3.3.2 OLSR中Hello机制分析

3.3.3 OLSR中TC机制分析

3.3.4 OLSR中HNA路由通告机制分析

3.3.5 OLSR相关存储信息

3.4 OLSR与BGP组网融合

3.3 本章小结

第四章 优化OLSR-BGP 互联方案的设计

4.1 边界路由器优化方案

4.1.1 优化方案整体设计

4.1.2 网关节点伙伴发现机制

4.1.3 网关伙伴路由表分割

4.1.4 AD Hoc网络外部路由构建

4.1.5 网络拥塞信息传递

4.1.6 网关伙伴流量分担

4.2 无线自组网络优化方案

4.2.1 优化方案整体设计

4.2.2 HNA消息修改

4.2.3 NHNA环境下伙伴发现机制

4.2.4 外部网络路由表冗余切割

4.2.5 AD Hoc网络多径外部路由表构建

4.2.6 AD Hoc路由路径的选择

4.3 本章小结

第五章 系统仿真实现

5.1 OPNET仿真环境搭建

5.1.1 OPNET三层建模

5.1.2 离散事件机制

5.1.3 网络通信方式

5.2 网络域环境搭建

5.2.1 外部网络搭建

5.2.2内部AD Hoc网络搭建

5.3 HNA消息支持

5.3.1 OLSR进程域构成

5.3.2 添加HNA数据信息

5.3.3 HNA消息处理机制

5.3.4 HNA路由转发表同步

5.4 边界路由器优化方案

5.4.1优化方案数据信息

5.4.2 网关伙伴发现机制

5.4.3 路由表分割机制

5.4.4 拥塞流量分担机制

5.4.5 边界路由器仿真实验结果对比

5.5 无线自组织网络优化方案

5.5.1构建新HNA消息

5.5.2 NHNA网关伙伴发现

5.5.3 路由表冗余分割

5.5.4 多径路由机制

5.5.5 无线自组网仿真实验结果对比

5.6 本章小结

第六章 全文总结与展望

6.1 全文总结

6.2 后续工作展望

致谢

参考文献

在学期间取得的与学位论文相关的研究成果