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Ad Hoc网络组播路由协议的研究

作　者: 马卫华
导　师: 姚丹霖
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 计算机技术
关键词: Ad Hoc网络 组播路由协议 ODMRP QualNet ODMRP-TE
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 82次
引　用: 2次
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内容摘要


Ad Hoc网络广泛应用于军事通信、实时通话、灾害重建等场合。其无中心、自组织、节点可移动等技术特点,使得它具有可快速临时组网、系统抗毁性高、无需架设网络基础设施、高效率传输等绝对的优势。而近些年来组播技术的发展又弥补了网络带宽小、主机资源有限以及网络利用率低的不足,其在实时信息传输、视频会议和远程交互等Ad Hoc网络应用中有着关键性的作用。目前Ad Hoc网络的组播路由协议可分为三类:基于树的组播路由协议、基于网格的组播路由协议和混合型的组播路由协议。本文研究分析了几种典型的组播路由协议,重点对MAODV(Multicast Ad Hoc On-Demand Distance Vector)和ODMRP(On-Demand Multicast Routing Protocol)协议进行分析,并利用QualNet网络仿真软件对两种协议进行仿真,分析比较了在组播数据接收节点个数、节点移动速度和组播源节点个数变化下的性能,结果显示ODMRP协议整体性能要优于MAODV协议,更适合Ad Hoc网络多跳性与拓扑结构变化频繁的特点。在详细分析ODMRP协议路由机制的基础上,针对其存在的不足,提出了基于时间预计机制的ODMRP-TE(ODMRP with Time Estimate)协议,该协议主要的改进是:第一,新增了一个时间信息表,并改进了路由请求应答报文JOIN-REPLY,节点可以根据时间信息表中的记录来预计传输当前数据到下一节点需要的时间。第二,节点根据数据传输的预计时间与路由更新周期的比较结果来发送路由更新延迟请求包,通知组播源节点调整路由更新周期,从而达到减少网络开销,提高数据传输效率的目的。通过仿真实验,验证了ODMRP-TE协议改进的有效性。最后,对全文工作进行了总结,分析了研究过程中存在的问题并对今后的研究方向做了展望。

全文目录


摘要  9-10
ABSTRACT  10-11
第一章 绪论  11-20
  1.1 Ad Hoc 网络概述  11-17
    1.1.1 Ad Hoc 网络的起源与发展  12
    1.1.2 Ad Hoc 网络的特点及应用  12-15
    1.1.3 Ad Hoc 网络的拓扑结构  15-17
  1.2 课题研究背景及意义  17-18
  1.3 课题研究内容及论文创新点  18
  1.4 论文结构  18-20
第二章 Ad Hoc 网络组播路由协议  20-32
  2.1 组播概述  20-23
    2.1.1 组播、单播和广播的区别  20-22
    2.1.2 组播技术的研究现状  22-23
  2.2 Ad Hoc 网络组播路由协议的设计要求  23
  2.3 Ad Hoc 网络组播路由协议的分类  23-25
  2.4 典型Ad Hoc 网络组播路由协议分析  25-30
  2.5 典型Ad Hoc 网络组播路由协议综合性能比较  30-31
  2.6 本章小结  31-32
第三章 MAODV 和ODMRP 协议的仿真与性能分析  32-44
  3.1 网络仿真及QualNet简介  32-35
  3.2 定性比较分析  35
  3.3 仿真比较分析  35-43
    3.3.1 主要性能指标和仿真环境设置  35-36
    3.3.2 仿真结果与分析  36-43
  3.4 本章小结  43-44
第四章 ODMRP 协议及其改进方案  44-55
  4.1 ODMRP 协议分析  44-47
    4.1.1 基本原理  44
    4.1.2 数据结构  44-46
    4.1.3 路由建立与维护  46
    4.1.4 软状态机制  46-47
    4.1.5 数据转发  47
    4.1.6 ODMRP 协议的不足  47
  4.2 基于时间预计机制的ODMRP-TE 协议  47-53
    4.2.1 ODMRP-TE 协议数据结构  47-49
    4.2.2 ODMRP-TE 协议基本思想  49-50
    4.2.3 对JOIN-REPLY 报文的处理及更新时间信息表过程  50-51
    4.2.4 处理路由更新延迟请求包的过程  51-53
  4.3 本章小结  53-55
第五章 改进协议的仿真  55-61
  5.1 仿真环境设置  55-56
  5.2 仿真结果与分析  56-60
    5.2.1 节点移动速度变化的仿真  56-58
    5.2.2 组播接收节点个数变化的仿真  58-60
  5.3 本章小结  60-61
第六章 结束语  61-63
  6.1 课题研究总结  61
  6.2 研究中存在的问题及下一步工作展望  61-63
致谢  63-64
参考文献  64-67
作者在学期间取得的学术成果  67

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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