高动态移动自组网路由协议研究

摘要

移动自组网是由移动节点通过无线链路形成的一类多跳临时性自治系统，由于组网灵活、不需要固定的通信基础设施而在军事及应急救援等方面有重要应用。
　　 由于移动自组网无中心、节点移动和节点能力受限等特点，目前应用于固定网络中的、依赖于准确状态信息的路由算法不再适用于拓扑动态变化的移动自组网。目前已经提出了多种移动自组网路由协议，主要有表驱动路由、按需路由、混合路由、基于位置的路由和多路径路由等几类。
　　 现阶段研究的移动自组网主要是地面网络，受地面条件限制，网络节点的运动速度较低，通信距离较短，节能是首要考虑因素。随着网络向海、空、天各个领域延伸，将出现一类高动态的移动自组网，例如临近空间网络。空天区域的移动自组网节点运动速度极高，运动范围大，通信距离长，节能通常不是考虑的重点，因此应用于地面移动自组网的路由协议不适用于这类高动态的移动自组网。
　　 本文针对高动态移动自组网通信距离较长，从而短时间局部范围内网络拓扑较为稳定、全局范围内拓扑动态变化的特点，提出了结合表驱动路由和基于地理位置路由的分层路由协议TOPOS。在局部范围内使用表驱动路由，利用短时间及局部范围内网络拓扑的相对稳定性加快局部范围的路由转发；而在全局范围内采用基于地理位置的路由，以应对全局范围内的网络拓扑变化。
　　 本文在OPNET平台上实现了该协议，并与OPNET自带的经典的表驱动路山协议AODV和基于地理位置的路由协议GRP进行了比较。仿真实验表明，TOPOS在适应节点运动速度、节点个数和网络负载方面均优于AODV和GRP。

目录

文摘

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声明

第1章绪论

1.1移动自组织网络概述

1.2移动自组网中的路由协议

1.3论文工作

1.4论文组织

第2章移动自组织网络路由技术

2.1表驱动路由协议(Table-driven)

2.2源节点发起路由(Source-initiated)

2.3层次路由协议(hybrid)

2.4基于位置的路由(Location-aware)

2.5多路径路由协议(multi-path)

2.6本章小结

第3章高动态移动自组网路由协议研究

3.1问题描述与分析

3.2 TOPOS的设计思想

3.3 TOPOS设计思想分析

3.4 TOPOS的详细设计

3.4.1簇的初始化

3.4.2局部路由表的建立与维护

3.4.3全局位置表的建立与更新

3.4.4簇结构的维护

3.5本章小结

第4章OPNET与路由仿真实现

4.1 OPNET简介

4.1.1进程模型

4.1.2节点模型

4.1.3网络模型

4.2路由算法仿真实现

4.2.1网络模型

4.2.2节点模型

4.2.3进程模型

4.2.4主要功能函数介绍

4.3路由协议的仿真测试

4.3.1节点个数对协议性能的影响

4.3.2节点运动速度对TOPOS性能的影响

4.3.3网络负载对TOPOS性能的影响

4.4本章小结

第5章结束语

5.1本文总结

5.2未来工作展望

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与研究成果