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Ad hoc单播和组播路由协议的比较与优化

作　者: 吴明锋
导　师: 乐红兵
学　校: 江南大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 无线Ad hoc网络组播路由协议网格核心 GloMoSim仿真
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

无线自组网是由多个无线移动节点组成的一个多跳的,无固定架构的网络。由于无需任何固定的基础设施就能实现网络的快速展开,因此Ad hoc网络非常适用于战场、救援、等特殊场合。近年来,随着便携式计算机及无线技术的迅速发展,Ad hoc网络已经成为了人们研究的热点。由于Ad Hoc网络中节点的移动性导致网络的拓扑结构变动频繁。也就是说,Ad Hoc网络的这种特点使得其路由选择机制与其他网络相比更加复杂。因此其中性能良好的路由协议是建立Ad hoc网络的首要问题,也是目前的主要研究热点之一。随着组播业务需求的不断增长,Ad hoc网络中的组播路由成为网络领域中一类重要的研究课题。研究者为无线自组网提出了一系列的组播路由协议,但这些协议都有一定的局限性。因此研究与比较分析以及改善现有组播路由协议和设计稳定高效的组播路由协议己成为当前Ad hoc网络研究领域的热点。本文研究了Ad hoc网络组播路由协议及其相关问题,主要工作包括以下四个方面:首先,介绍了Ad hoc网络的历史、特点、体系结构、研究热点以及Ad hoc网络的应用。其次,对Ad hoc网络路由协议进行了综述,简要概述了Ad hoc网络路由性能评测准则,Ad hoc网络单播、组播路由协议的分类以及一些典型的单播、组播路由协议。再次,在基于网格的组播路由环境下,运用核心节点可变的想法,提出了一种改良的按需组播路由协议,称为VCMP(Variable Core Multicast route Protocol)。VCMP是一种应用于无线基础架构下基于核心节点的无线网络组播路由协议,核心节点不必事先固定,而是能根据当前的网络拓扑和组成员关系进行变化,利用核心节点的帮助,并通过邻居信息表,能解决ODMRP环境中洪泛所会出现的控制开销问题,使整个网络中的控制包大大的减少。最后,我们使用GloMoSim仿真工具,从模拟结果可以证明由于VCMP能有效的减少控制包的数量,信号冲突发生的情形不会因为有过多的控制包而大幅增加,因而得以提高数据发送效率,同时,也更适合于在较大型的网络拓扑环境里运作。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-13
  1.1 Ad hoc 网络的含义特点  7-8
  1.2 Ad hoc 网络的应用场合  8-9
  1.3 Ad hoc 网络的体系结构  9-12
  1.4 论文的工作与创新  12
  1.5 论文的组织结构  12-13
第二章 Ad hoc 网络单播路由协议的研究  13-23
  2.1 Ad hoc 路由的基本要求  13
  2.2 Ad hoc 网络中典型的单播路由协议  13-20
    2.2.1 典型的表驱动路由协议  14
    2.2.2 典型的按需路由协议  14-20
  2.3 单播路由协议特性比较  20-22
  2.4 本章小结  22-23
第三章 Ad hoc 网络组播路由协议的研究  23-35
  3.1 组播路由协议介绍  23-24
    3.1.1 组播、单播和广播的差异  23-24
    3.1.2 传统组播协议不适用于Ad hoc 网络的原因  24
  3.2 Ad hoc 网络组播路由协议的难点  24
    3.2.1 Ad hoc 网络组播路由协议面临的挑战  24
    3.2.2 Ad hoc 网络组播路由协议所需的要求  24
  3.3 Ad hoc 网络典型的组播路由协议  24-34
    3.3.1 基于树的组播路由协议  26-29
    3.3.2 基于网格的组播路由协议  29-32
    3.3.3 混合型组播路由协议  32
    3.3.4 无状态组播路由协议  32-33
    3.3.5 洪泛算法  33-34
  3.4 组播路由协议比较  34
  3.5 本章小结  34-35
第四章可变核心的按需组播路由协议（VCMP）  35-45
  4.1 优化ODMRP 协议的原因  35
  4.2 VCMP 协议的运行原理  35-44
    4.2.1 核心节点的产生方法  35-36
    4.2.2 网格建立和路由维护  36-38
    4.2.3 信源数据转发阶段  38-40
    4.2.4 核心节点的重选方法  40-44
  4.3 VCMP 与ODMRP 比较  44
  4.4 本章小结  44-45
第五章 VCMP 协议的性能分析与评价  45-53
  5.1 仿真试验工具 GloMoSim 简介  45-47
    5.1.1 GloMoSim 的优点  45
    5.1.2 GloMoSim 的目录结构  45-46
    5.1.3 GloMoSim 的运行过程  46-47
  5.2 仿真环境、参数与性能指标  47
    5.2.1 仿真参数  47
    5.2.2 仿真环境  47
    5.2.3 性能指标  47
  5.3 仿真结果与分析  47-52
    5.3.1 不同组大小时所做的比较  47-49
    5.3.2 信源节点个数变化时所做的比较  49-51
    5.3.3 组的个数变化时所做的比较  51-52
  5.4 本章小结  52-53
第六章结论与展望  53-54
  6.1 结论  53
  6.2 展望  53-54
致谢  54-55
参考文献  55-59
附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文  59

Ad hoc单播和组播路由协议的比较与优化

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