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基于负载均衡的移动Ad Hoc网络路由协议研究

作　者: 焦佳佳
导　师: 付宇卓
学　校: 上海交通大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: Ad Hoc 负载均衡 QoS带宽感知最大不相关多径缓存更新
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 28次
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内容摘要

移动Ad Hoc网络是一种动态拓扑、无中心、多跳自组网络。这使得它在某些应用场合具有独特优势的同时也提出了不少技术上的难题,其中路由问题是目前Ad Hoc网络中的研究热点之一。针对移动Ad Hoc网络中AODV、DSR等典型按需路由协议未考虑负载均衡导致网络拥塞和性能急剧下降的严重不足,本文展开深入调研和分析,基于现有的研究成果,设计新的负载均衡路由协议OBAMR: i)充分考虑链路可用带宽,通过跨层设计实现QoS负载感知模型,减少网络冲突和拥塞;ii)采用多条最大不相关路径提高网络通信并发度,并自适应分配业务的负载流量,提高数据递交率;iii)沿袭DSR确认更新和刷新更新机制的基础上,引入RMU(Recently Most Use)策略优化的探针更新策略主动更新缓存链路的可用带宽,保证缓存一致性和路由新鲜,控制更新开销和减少路由错误。基于OPNET网络仿真平台,分析了网络负荷和移动性等因素对OBAMR协议性能的影响;同时横向与典型路由协议DSR、SMR进行仿真对比,结果显示提出的新协议OBAMR在中低速移动环境下的高负载网络中有更好的性能表现—更高的数据递交率,更少端到端延迟、控制开销和路由错误。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-10
图目录  10-11
表目录  11-12
1 引言  12-17
  1.1 研究背景  12-13
  1.2 研究现状  13-15
    1.2.1 负载感知  13-15
    1.2.2 多径路由  15
  1.3 研究目标和主要工作  15-16
  1.4 本文结构  16
  1.5 本章小结  16-17
2 移动 Ad Hoc 网络的分层模型及路由协议  17-26
  2.1 移动 Ad Hoc 网络的分层模型  17-19
    2.1.1 传统分层模型  17-18
    2.1.2 跨层优化模型  18-19
  2.2 移动 Ad Hoc 网络路由协议  19-22
    2.2.1 表驱动路由协议  20
    2.2.2 按需路由协议  20-21
    2.2.3 协议对比和分析  21-22
  2.3 典型路由协议DSR  22-25
    2.3.1 路由发现  23-24
    2.3.2 路由维护  24
    2.3.3 路由缓存  24-25
    2.3.4 优缺点  25
  2.4 本章小结  25-26
3 基于带宽感知的多径路由协议（OBAMR）  26-41
  3.1 问题描述  26-28
  3.2 OBAMR 设计思路  28
  3.3 QoS 带宽感知模型  28-31
    3.3.1 跨层感知  29
    3.3.2 节点对的可用带宽评估  29-30
    3.3.3 路径的可用带宽计算  30-31
  3.4 自适应最大不相关多径策略  31-34
    3.4.1 最大不相关多径  32-33
    3.4.2 动态自适应流量分配  33-34
  3.5 优化的路由缓存更新机制  34-36
    3.5.1 确认机制更新缓存  34-35
    3.5.2 刷新机制更新缓存  35
    3.5.3 探针请求更新缓存  35-36
  3.6 OBAMR 工作流程  36-40
    3.6.1 路由发现  37-38
    3.6.2 路由选择  38-39
    3.6.3 路由维护  39-40
  3.7 本章小结  40-41
4 仿真与性能验证  41-50
  4.1 仿真平台OPNET 简介  41-43
    4.1.1 平台特点  41-42
    4.1.2 分层建模机制  42
    4.1.3 包通信原理  42-43
  4.2 基于OPNET 仿真实现  43-44
  4.3 仿真模型  44-45
  4.4 评价指标  45-46
  4.5 仿真结果与分析  46-49
    4.5.1 修正阈值系数影响  46
    4.5.2 网络负荷影响  46-48
    4.5.3 移动速度影响  48-49
  4.6 本章小结  49-50
5 结论  50-51
6 参考文献  51-55
致谢  55-56
附录A：攻读学位期间发表的学术论文  56-59
上海交通大学硕士学位论文答辩决议书  59

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