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MANET与INTERNET的互联——一种基于移动IP的动态网关的研究与实现

作　者: 卢博
导　师: 孙斌
学　校: 北京邮电大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 移动IP MANET 动态网关算法 Internet NS2的仿真
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 65次
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内容摘要

MANET(Mobile Ad Hoc Networks)是由一组带有无线收发装置、同时具有主机和路由器功能的移动节点组成的一个多跳的、临时性自治网络,是一种没有有线基础设施支持的移动网络。随着Internet上实时多媒体业务的逐步开展,促使人们考虑将MANET和基础设施网络尤其是Internet互联,用来拓展固定网络的无线应用空间并真正实现全球网络的无缝隙化。所以研究MANET和Internet的互联具有深刻意义和实用价值。目前在MANET网络到Internet互联的研究领域,采用的方案多为选取某一个固定节点作为网关。移动IP是一种在全球因特网上提供移动功能的方案,它具有可扩展性、可靠性和安全性,并使节点在切换链路时仍可保持正在进行的通信。本课题来源于教育部出国人员项目,目标是开发一套结合MANET路由协议与移动IP的动态网关的解决方案,从而实现MANET到Internet的动态互联。本课题所关注的是一种基于移动IP的动态网关解决方案。文章首先讨论了移动IP的工作原理,关键技术及其实现方式,接着着重论述了基于移动IP的动态网关体系结构,包括网关发现机制,网关切换机制等,并阐述了Ad Hoc相关协议,如AODV,OLSR等。在上面研究的基础上,文章对我们提出的解决方案进行分析。根据功能需求情况,确定了最终应用程序的模块设计思想,以及移动IP模块和Ad Hoc协议模块进程通信的机制。并提出一种动态网关算法,以实现网关的发现和网关切换。文章的最后还对程序测试及仿真做了简要说明,测试结果表明表明本课题所设计的动态网关的方案可以在不增加网络额外开销的情况下实现MANET到Internet的动态互联。最后,文章指出了研究中的不足之处和下一步的研究方向。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
第一章引言  10-15
  1.1 研究背景  10-13
    1.1.1 移动IP原理概述  10-11
    1.1.2 移动IP的发展状况  11-12
    1.1.3 MANET的概述  12-13
    1.1.4 MANET的不足之处  13
  1.2 MANET与INTERNET的互联方式  13
  1.3 课题来源及主要工作  13-14
  1.4 文章结构  14-15
第二章移动IP动态网关技术及协议分析  15-35
  2.1 移动IP技术介绍  15-23
    2.1.1 移动IP的设计目标  15
    2.1.2 移动IP解决的问题  15-16
    2.1.3 移动IP的设计要求  16-17
    2.1.4 移动IP的功能实体  17-20
    2.1.5 移动IP的工作机制  20-23
  2.2 移动IP的技术细节  23-30
    2.2.1 代理搜索  24
    2.2.2 注册  24-26
    2.2.3 数据包的选路  26-28
    2.2.4 隧道技术  28-30
  2.3 MANET路由协议介绍及分类  30-33
    2.3.1 先验式路由协议  31-32
    2.3.2 反应式路由协议  32
    2.3.3 混合式路由协议  32-33
  2.4 MANET与INTERNET的互联  33-34
    2.4.1 基于移动子网的MANET接入方法  33
    2.4.2 基于移动IP的MANET接入方法  33-34
    2.4.3 基于中心代理的MANET接入方法  34
  2.5 本章小结  34-35
第三章基于移动IP的动态网关设计方案  35-49
  3.1 系统概述  35-40
    3.1.1 系统架构  35-36
    3.1.2 工作原理  36-37
    3.1.3 工作流程  37-40
  3.2 开发环境  40-43
    3.2.1 硬件环境  40
    3.2.2 软件环境  40
    3.2.3 移动IP协议的安装及配置  40-43
  3.3 模块设计思路  43-47
    3.3.1 移动IP协议模块  44-45
    3.3.2 AD HOC路由协议模块  45-47
  3.4 优缺点分析  47-48
  3.5 本章小结  48-49
第四章动态网关的详细设计  49-56
  4.1 终端主函数设计  49-55
    4.1.1 设计思路  49
    4.1.2 实现流程  49-55
  4.2 协议进程间通信  55
  4.3 本章小结  55-56
第五章动态网关系统的测试及仿真  56-60
  5.1 测试用例  56-57
    5.1.1 两跳注册  56
    5.1.2 一跳切换两跳注册  56-57
    5.1.3 两跳切换一跳注册  57
  5.2 测试结果  57-58
  5.3 利用NS2系统仿真  58-59
  5.4 本章小结  59-60
第六章总结与展望  60-61
  6.1 总结  60
  6.2 展望  60-61
参考文献  61-64
缩略语  64-65
致谢  65-66
攻读学位期间发表或已录用的学术论文  66

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