移动AD HOC网络组播路由协议分类研究
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Ad Hoc网络的单播和组播路由协议的研究Ad Hoc网络无需固定基站的支持,节点之间通过无线链路进行通信,使用方便、配置灵活,已经引起了人们广泛的关注。
Ad Hoc网络的研究领域中有许多需要解决的问题,如:路由协议、能量节省和网络安全等,其中路由协议是Ad Hoc网络实现的关键问题。
路由可分为单播路由、组播路由和广播路由。
本文研究具有平面结构的Ad Hoc网络的单播和组播问题,围绕着优化和提高网络性能等问题进行了深入的研究,主要的研究内容和创新性结果如下:1.网络拓扑的动态性使路由节点维护的路由信息具有很强的时效性。
针对Ad Hoc 网络拓扑易变的特性,必须设计出简单有效的路由维护算法。
本文将链路状态预测算法引入到Ad Hoc网络的单播路由协议AODV中。
解决了AODV不能及时发现断裂链路而导致网络报文丢失和网络传输时延增加的问题。
链路预测算法根据无线传播的原理和节点运动的规律,利用接收报文的能量发现即将失效的链路,然后对即将失效的路径提前作出处理。
本文提出了二个基于链路失效预测的路由维护算法。
第一个算法是:当节点发现即将失效的链路后,在该链路失效前,将链路即将失效的信息传递给所有使用该链路的活动路径的源节点,由源节点根据需要进行相应的处理。
这样避免了失效链路的使用以及报文的丢失,降低了网络中报文的投递时延。
第二种方法称为抢先式路由算法,即在路由失效前不但要报告链路失效的信息而且修复失效路径,为了避免产生过多的控制开销,我们使用了局部路由修复的方法。
抢先式路由算法降低了网络中报文的投递时延,减少了因无路由而丢失的报文数,但导致路由开销略有增加。
2.组播是Ad hoc中的重要应用,组播的实现需要良好的组播路由协议的支持。
在已提出的组播协议中,ODMRP协议性能良好,对节点移动导致的网络拓扑结构变化的抗毁性也较强。
但当网络中发送节点数较多时,ODMRP协议中冗余路径太多,使网络中的无效冗余报文占用过多的网络带宽资源,容易引起信道资源的竞争和网络冲突。
移动Ad Hoc网络安全路由协议设计与分析技术的研究报告移动Ad Hoc网络是指无线网络由网络中的移动设备自主组成,没有固定的基础设施。
由于节点是随时移动的和形成的网络拓扑结构动态变化的,如何保证传输数据的安全性和可靠性成为网络设计中的重要问题。
本文将分析当前移动Ad Hoc网络的安全路由协议设计技术,并提出一种基于多路径和加密技术的路由协议,以提高网络的安全性和可靠性。
一、Ad Hoc网络安全路由协议设计技术分析Ad Hoc网络中的节点通常没有连接到中央服务器或任何其他形式的基础设施,这对网络的安全性和数据的可靠性提出了新的挑战。
现有的Ad Hoc网络安全路由协议设计技术主要包括如下几种:(一)基于加密技术的路由协议基于加密技术的路由协议主要包括两种:一种是基于密钥预分配和同步加密的路由协议;另一种是基于公钥密码学和数字签名的路由协议。
加密技术可以保护数据的机密性和完整性,但是因为提供实时服务所需的计算和通信资源开销很大,推广应用受到一定限制。
(二)基于信任机制的路由协议基于信任机制的路由协议是基于节点之间的信任关系建立的,通过对节点行为的监测和检测,对节点信任值进行动态更新,以保证网络的可靠性和安全性。
但是因为这种方法需要维护大量的节点信任值,所以运行成本很高。
(三)基于多路径技术的路由协议基于多路径技术的路由协议是把数据分成多个数据包,分别传输到不同的路径上,可以提高网络的可靠性和抵御恶意攻击的能力。
但是在发送和接收过程中容易发生数据包重叠和重复,影响传输效率。
二、基于多路径和加密技术的路由协议设计与分析本文提出了基于多路径和加密技术的路由协议设计,其主要特点是通过增加多个路由路径来加强网络对攻击的抵御能力,并采用AES加密技术保证数据的机密性和完整性。
在传输数据时,将数据分为多个数据包,采用不同的路径分别传输,接收节点对不同路径传输的数据包进行重新组装,以达到数据传输的可靠性。
同时,通过节点口令身份验证方式建立安全的数据传输通道,确保数据的机密性和完整性。
移动Ad Hoc网络分层路由协议综述Hao Huang Nini RaoSchool of Life Science and TechnologyUniversity of Electronic Science and Technology of ChinaChengdu, PRC 610054************************************摘要在本文中,我们首先讨论MANET(移动Ad Hoc网络)中分层路由协议的分类方式进而比较它们的不同特点。
然后,我们将分析当前层次协议和比较这些协议。
最后,我们预测分析未来的路由协议的设计,并给出结论。
关键字:MANET网络,Ad Hoc网络,分层路由协议;1引言无线网络有很多不同的方案,基本上分为两大类[1]。
第一类被称为“基础设施网络”。
如蜂窝无线网络(无线局域网),节点(或用户)通过基站(或接入点)进行相互通信的基础设施网络。
基站通常是固定的,可以形成一个固定节点固定网络或移动节点网络的基础设施。
当旧基站“切换”到新基站时,移动节点从一个基站范围移动到另一个基站范围内继续无缝通信。
移动无线网络的第二种类型是没有基础设施的移动网络,俗称“移动Ad Hoc网络(MANET)”[2-3]。
Ad Hoc网络是没有固定的基础设施,如战场或抗灾救援的情况下,移动Ad Hoc网络相比传统无线网络是更好的选择。
Ad Hoc网络通过移动节点或终端之间的自我组织和相互协作,形成一个多跳无线网络,并维持自治系统的方式建立管理无线通道进行快速连接和断开节点之间的通信[4]。
因为随着时间的推移,由于节点移动,新的节点出现拓扑结构会有所不同,无线通信将受到较大的影响,如噪声,衰落和干扰。
此外,无线连接通常比有线网络的带宽更少。
由于这些网络带来了许多复杂的问题,还有许多已知的特设网络方面的难题等待研究人员去解决。
关键问题之一是设计一种高效的路由协议,它允许节点通信,多跳路径和无环路径,并采用自启动和自组织的方式[4]。
Ad Hoc网络中群组播路由协议的研究和改进移动ad hoc网络(MANET)是一种新兴的自组织、不需要铺设任何基础设施的多跳无线网络。
由于这些特点,MANET在许多领域都有大规模的应用,如:协同计算、危机应对(如灾难恢复)等。
MANET中的节点可以自由地移动,彼此间直接或是通过多跳路由进行通信,所以路由协议是自组网中不可缺少的一部分。
自组网路由协议的主要设计目标是:满足应用需求的同时尽量降低网络开销,取得资源利用的整体有效性,扩大网络吞吐量。
本文研究了在使用定向天线进行数据传输的群移动场景之下,几种具有代表性的路由协议ODMRP、M-LANMAR及本文提出的Ripple路由协议的关键技术问题、主要工作机制和协议的优点等。
其中的Ripple路由协议是本文提出的一种对无线ad hoc网络中M-LANMAR组播路由协议的改进机制,是基于“涟漪”机制的群组播路由协议。
这是针对群移动场景下,需要将组播消息在一个组内传播至每个成员节点的需要提出的。
原M-LANMAR组播路由协议的主要问题在于:在现阶段使用的定向天线的条件下,组播消息在组内利用洪泛传送带来天线发送次数的增加和大量冗余消息的发送,从而使得节点能量和网络的性能都有所下降,而利用本文提出的通过在组内使用逐圈向外扩散发送组播消息的机制,改善了原M-LANMAR组播路由协议的性能。
最后,本文分别通过在构建的网格场景中进行数学模型推导和在自己开发的路由协议仿真平台上进行仿真实验,深入比较和分析研究了ODMRP、M-LANMAR和Ripple这三种组播路由协议在当前研究场景下的相关性能。
本文的主要工作如下:讨论了Ad Hoc网络的相关特性和路由协议分类,重点研究了两种代表性的组播路由协议:平面的按需组播路由协议ODMRP和分层的先应式组播路由协议M-LANMAR,并针对M-LANMAR组播路由协议的不足提出了一种改进的路由协议Ripple,扩充了原算法消息结构的域,详细描述了Ripple路由协议的操作流程,并且从数学模型推导和仿真实验验证上分别评估了此研究场景之下上述三种组播路由协议的性能。
移动Ad Hoc网络路由协议的研究移动Ad Hoc网络是一种无线自组织网络,它由一组无线移动设备组成,这些设备可以在没有中央控制的情况下互相通信。
这种网络通常用于军事、救援和应急通信等方面。
但是,由于这种网络的特殊性质,其路由协议相对于有线网络存在很多挑战。
移动Ad Hoc网络的路由协议是该网络中最为重要的一环。
简单说,路由协议决定了数据在Ad Hoc网络中的传输路径。
另外,由于网络中的节点是动态变化的,因此路由协议必须及时地调整网络拓扑结构,以确保数据连通性不受影响。
在移动Ad Hoc网络路由协议的研究中,广泛使用了两种方法:基于距离向量的路由和基于链路状态的路由。
基于距离向量的路由协议使用每个节点到周围节点的距离来确定最佳路径。
有两种经典的基于距离向量的路由协议:AODV和DSDV。
AODV是一种单路由选择协议,它仅传输到目标需要的节点,这可以减少路由中的广播数据包。
DSDV是另一种经典路由协议,它使用静态路由表来确保数据包从源节点到目标节点的有效传输。
虽然这些协议具有一定的优点,但它们不适用于大规模移动Ad Hoc网络。
基于链路状态的路由协议在移动Ad Hoc网络中也被广泛应用。
这些协议不仅考虑到节点之间的距离,还考虑了路由发生变化的可能性。
这里会提到三种基于链路状态路由的协议:DSR、OLSR和AODV-w. DSR是一种源路由协议,其中源节点将整个路径贡献给数据包,从而避免了通信的不必要的故延迟。
OLSR是一种多路由选择协议,它提供了多种路由选择路径。
ANAODV-w是一种适用于小规模移动网络的新型路由协议,它包含小组件,并能快速适应所有节点的移动。
在移动Ad Hoc网络中,路由协议的研究要面临多种挑战,如节点的动态性、网络拓扑结构的快速变化等。
为了克服这些问题,研究人员已经提出了许多改进的路由协议。
这些改进包括链路预测,拓扑控制和覆盖叶通信。
这些改进将进一步提高路由协议的性能和可靠性。
移动Ad hoc网络组播路由协议的研究与仿真的开题报告一、选题背景及意义近年来,移动Ad hoc网络作为一种无需任何基础设施支持的网络形式在军事、消防、救灾等各种场合下得到了广泛的应用。
在实际应用中,移动Ad hoc网络中的组播技术具有重要意义和应用价值。
组播技术可以实现多个移动节点之间的信息交流和数据传输,从而提高移动Ad hoc网络的效率和可靠性。
然而,移动Ad hoc网络组播路由协议的研究和实现面临着许多技术挑战和难点,因此有必要开展相关的研究工作。
二、研究目的本研究旨在针对移动Ad hoc网络中的组播路由协议展开一系列的研究工作,包括对现有组播路由协议的分析、设计和仿真测试等方面。
研究目的如下:1.分析移动Ad hoc网络组播路由协议的基本原理和机制,了解其特点和优缺点。
2.设计和实现一种适用于移动Ad hoc网络的组播路由协议,提高网络的效率和可靠性。
3.通过仿真测试的方式验证设计的组播路由协议的可行性和有效性,并比较各种组播路由协议在移动Ad hoc网络中的性能差异。
三、研究内容本研究工作主要包括以下几个方面:1.移动Ad hoc网络组播路由协议的概述,包括组播路由协议的基本概念、特点和现有的主要组播路由协议。
2.组播路由协议性能指标分析,包括组播树形网络的建造时间、数据包的延迟、数据包的传输成功率等方面的指标分析。
3.设计基于移动Ad hoc网络特点的组播路由协议,并详细探讨该协议的设计和实现细节。
4.使用NS-3网络仿真工具,对设计的组播路由协议进行仿真测试。
通过实验数据,分析并比较各种组播路由协议在移动Ad hoc网络中的性能差异,验证设计的组播路由协议的可行性和有效性。
四、研究方法本研究采用实验、仿真和理论分析相结合的方法。
具体包括以下几个方面:1.研究国内外的组播路由协议,对各种组播路由协议进行比较分析,找出现有协议的优缺点。
2.分析移动Ad hoc网络的特点及组播路由协议对其影响,以此为基础设计适用于移动Ad hoc网络的组播路由协议。
Ad Hoc组播路由协议的研究与改进的开题报告一、选题背景及意义Ad Hoc网络是无线自组织网络,由移动节点无需中心控制即可自组织形成,在没有基础设施支持的情况下实现数据传输。
组播技术在Ad Hoc网络中应用较多,并对Ad Hoc网络中的传输效率和资源利用率具有重要意义。
目前,Ad Hoc网络中的组播路由协议主要有ODMRP、MAODV、PUMA等。
尤其是ODMRP,由于其高效性以及动态选择核心节点,已经成为了Ad Hoc网络中应用最为广泛的组播路由协议。
然而,ODMRP也存在一些问题。
首先,ODMRP是基于洪泛的,其效率在规模较大的网络中会受到很大影响。
其次,ODMRP对于网络的拓扑改变反应较慢,当网络拓扑改变时很难及时调整路由表,从而会造成数据包的丢失和延迟。
最后,ODMRP的选择核心节点的机制对于节点通信量和能量消耗不均衡的网络下不具有可靠性。
因此,基于ODMRP进行研究和改进,提高组播效率和资源利用率具有极大的现实意义和应用价值。
二、研究内容及方法本文将从以下几个方面入手:1. 对ODMRP协议的运行机制进行深入分析,包括ODMRP的优缺点,存在问题等;2. 介绍Ad Hoc网络中的其他一些组播路由协议,进行对比研究;3. 在对ODMRP的优缺点进行分析的基础上,提出改进方案;4. 在NS2仿真平台上,搭建Ad Hoc网络环境,比较ODMRP协议和改进方案的性能表现。
本研究使用的方法主要包括文献调研、分析和对比研究、理论分析和仿真实验。
三、预期目标和创新点通过对ODMRP协议的深入研究,本文希望能够提出一种基于ODMRP的改进方案,解决其存在的问题,提高组播效率和网络资源利用率。
同时,我们还将比较ODMRP协议和改进方案的性能表现,验证改进方案的可行性和有效性。
本研究的主要预期目标包括:1. 对ODMRP协议的优缺点进行全面分析,明确其存在的问题;2. 提出一种改进方案,使Ad Hoc网络中的组播路由协议能够更高效地运行;3. 在NS2仿真平台上,进行性能测试,比较ODMRP协议与改进方案的性能表现;4. 分析和总结改进方案的优缺点,提出未来的改进和完善方向。