基于802.11 MAC的移动Ad Hoc网络AODV路由协议改进算法

Ad-Hoc网络路由协议分析及改进
陈强伟;赵建华;杨雪芹
【期刊名称】《舰船电子工程》
【年(卷),期】2017(037)011
【摘要】由于Ad-Hoc网络是一种无中心、自组织、动态拓扑的网络,所以何种路由协议的使用,尤为关键.使用Qual-Net软件对自组网按需距离矢量路由(AODV)和目的节点序列距离矢量路由(DSDV)进行了仿真,并提出了MCCR是以AODV为基础进行改进的分布式路由算法.从平均端到端延时、抖动率、吞吐量以及丢包率四个网络性能指标,对路由协议进行了性能分析,并且设置了不同的节点数目、节点移动速度以及节点的包停留时间参数,分析比较了这些参数对路由协议性能的影响.实验结果表明在AODV路由协议优于DSDV路由协议,由AODV改进的MCCR协议的网络性能表现最佳.
【总页数】5页(P63-66,116)
【作者】陈强伟;赵建华;杨雪芹
【作者单位】西安工业大学电子信息工程学院西安 710021;西安工业大学电子信息工程学院西安 710021;西安邮电大学通信与信息工程学院西安 710121
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
【相关文献】
1.基于NS2的无线Ad-Hoc网络路由协议研究 [J], 王琼佩;
2.一种改进的Ad-hoc路由协议的规范化设计与验证 [J], 程克勤
3.一种负载均衡的移动Ad-hoc网络路由协议及改进 [J], 赵力强;王新;林国祥;薛向阳
4.Ad-Hoc网络中一种改进多径路由协议 [J], 石永生;高照恒;华驰
5.Ad-hoc网络中TCP性能分析及改进研究 [J], 杨欢;江虹;陈容
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一种基于负载均衡的移动Ad Hoc网络AODV协议改进王钰;田杰;徐磊【期刊名称】《电信科学》【年(卷),期】2011(27)11【摘要】As the increase of the MANET load,the existing MANET routing protocols suffer a rapid performance drop. In this paper, we propose an algorithm for path select and acknowledge refuses based PS-AODV routing protocol, make improvements in AODV. Simulation result shows that the PS-AODV protocol improves packet delivery ratio, reduces average end-to-end latency and decreases routing overhead.%当移动Ad Hoc网络负载增加时,现有的路由协议的性能急剧下降,且中间节点能耗过快.为适应高负载网络,平衡网络中节点能耗,在AODV协议基础上进行改进,提出了一种基于路径选择和拒绝应答算法的PS-AODV协议.仿真结果表明,PS-AODV协议可以提高分组传送率,降低平均端到端时延,并减少路由开销.【总页数】4页(P123-126)【作者】王钰;田杰;徐磊【作者单位】武警工程学院西安710086;武警工程学院西安710086;武警工程学院西安710086【正文语种】中文【相关文献】1.移动ad hoc网络AODV协议的分析与改进 [J], 张天明;王培康2.基于NS2的Ad Hoc网络AODV协议研究与改进 [J], 汪华斌;罗中良3.一种负载均衡的移动Ad-hoc网络路由协议及改进 [J], 赵力强;王新;林国祥;薛向阳4.一种基于Ad hoc网络AODV协议的不相交节点多路径路由算法 [J], 刘广聪;张桦;韦东丽5.Ad hoc网络中基于区块链的AODV协议改进研究 [J], 闫帅领;孟彬;房月华;宋凌云;赵鑫因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

AODV路由协议的仿真与性能分析摘要：首先，本文简单介绍了无线自组网和无线局域网的一些知识，对其主要内容做了概述性的讲解。

接着论述了AODV路由协议的工作原理。

最后在上面的分析的基础上，提出AODV路由协议的实现方案并将其实现。

关键字：AODV；无线自组网；路由Abstract: First of all, the paper briefly introduced the wireless network and wireless LAN knowledge of some of its main outline of the content of the lecture. Then AODV routing protocol discussed the working principle. In the final analysis of the above, on the basis of AODV routing protocol to the realization of the programme and to achieve.Keyword: AODV; Wireless network; Routing目录第一章绪论 (3)1.1课题的背景 (3)1.2无线自组网简介 (3)1.3 IEEE802.11无线局域网协议 (5)第二章AODV路由协议 (8)2.1 AODV路由协议概述 (8)2.2 AODV路由算法原理 (9)2.3 AODV术语 (9)2.4 AODV路由协议帧格式 (11)2.4.1 RREQ协议帧格式 (11)2.4.2 RREP协议帧格式 (12)2.4.3 RERR协议帧格式 (13)2.4.4 RREP-ACK (13)2.5 AODV路由协议的操作 (14)2.5.1维护序列号 (14)2.5.2路由表项和先驱表 (15)2.5.3产生路由请求 (16)2.5.4路由请求消息的控制传播 (17)2.5.5处理和转发路由请求 (17)2.5.6产生路由应答 (18)2.5.7接收和转发路由应答 (20)2.5.8单向链路上的操作 (21)2.5.9 Hello消息 (21)2.5.10维护本地连接性 (22)2.5.11 RERR消息，路由过期和路由删除 (23)2.5.12本地修复 (24)第三章 AODV路由算法模拟 (26)3.1 NS-2概述 (26)3.2模拟步骤 (27)3.3网络吞吐量模拟 (28)3.3.1 shell脚本 (28)3.3.2模拟结果 (29)3.4网络数据包时间延迟 (29)3.4.1计算延迟的awk脚本 (29)3.4.2模拟结果 (31)3.5跳数模拟 (32)3.7 RREQ广播演示 (33)3.8数据传输演示 (33)3.9掉包演示 (34)3.10本章小节 (35)总结 (36)参考文献 (37)致谢 (38)第一章绪论1.1课题的背景自从1997年IEEE802.11协议正式发布以来，无线局域网得到了快速发展，形成了一个巨大的市场。

湖南大学硕士学位论文Ad Hoc网络的网关技术研究及改进姓名：***申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：***20070413硕士学位论文摘要无线自组织网(Ad Hoc)是一种新型的网络，它可以在几乎任何环境下动态的完成配置而不需要其它基础设施。

和传统的网络相比，它具有自组织、多跳路由和动态拓扑等特点，网络中的节点具有移动终端和路由器的双重功能。

移动IP是一种简单的可扩展的全球Internet移动解决方案，它可以使移动节点不需改变原有的IP地址，也可在不同的子网间切换而同时又能保持正在进行的通信。

它的可扩展性使其可以在整个Internet上应用，因此将移动IP技术应用于Ad Hoc网络可以很好的实现Ad Hoc网络与 Internet的互联，从而使得移动Ad Hoc网络用户能够通过移动IP方便的获得Internet上已有的丰富的服务。

AODVPlus是一种改进的按需路由协议，该协议通过引入网关广告消息机制，使得移动Ad Hoc网络能与Internet互联。

本论文通过建立一个Ad Hoc网络模型，对AODVPlus协议和应用移动IP的AODV协议进行仿真比较，对传输率、丢包率及端到端时延统计后的数据进行分析，AODVPlus解决方案相对移动IP有较明显的性能提升，但是在网关切换时，移动IP表现得更稳定。

无论是移动IP整合方案，还是AODVPlus互联方案，都需要进行定期的消息广播以维护路由链接，这都将消耗掉大量网络资源。

本论文通过修改NS2中移动节点结构引入多信道多接口，使得路由协议能够灵活调用多信道功能。

对于增加的信道需要对其进行合理分配。

根据AODVPlus协议的实现机制，本论文提出一种对应的信道分配策略，并通过仿真模拟与单信道进行比较分析。

多信道多接口在一定程度上改善了网络互通的性能，但有效的多信道分配策略显得尤为重要。

关键词：无线自组织网；移动IP；按需路由协议；多信道多接口；分配策略Ad Hoc网络的网关技术研究及改进AbstractAd Hoc network is a newly-style networks, and it can be flexibly deployed in almost any environment without the need of infrastructure based stations. Ascompared with traditional networks, Ad Hoc network has some characteristics such as autonomous, multi-hop routes and dynamic topology, and in which mobile node is not only a mobile terminal but also a router.Mobile IP is a simple and extensible mobility solution for global Internet and it can help mobile nodes being able to keep normal communications while roaming between different subnetworks, but not need to change IP address. Because of its extensibility, Mobile IP is applicable to global Internet, and so applying Mobile IP to Ad hoc networks which can achieve integration of Mobile IP and Ad Hoc network. Via this integration, mobile hosts which in Ad Hoc networks can enjoy tremendous services already exist on the Internet through Mobile IP, and for which Ad Hoc network is more adaptive to modern communication.In this thesis the Ad Hoc routing protocol AODV is used and modified to examine the interconnection between a mobile Ad Hoc network and the Internet by broadcasting gateway advertisement. For this purpose, Network Simulator 2 has been used. Moreover, the evaluation has been done according to three metrics: the bit rate, the packet loss and the end-to-end delay. The network performance is improved largely while it did not outperform through Mobile IP while switching gateways.Both Mobile IP and AODVPlus send broadcast advertisements periodically to keep the link of route, it will use up the resource of mobile Ad Hoc network. In this thesis, the architecture of mobile node has been modified to support multiple channels and multiple interfaces in AODVPlus, a distributive strategy of multiple channels has been simulated to analysis according to characteristic of AODVPlus. In some degree, the network performance is imporved, while the distributive strategy is the key to mulitple channels.Key Words: Ad Hoc; Mobile IP; AODVPlus; Multi-channels;Distributive Strategy硕士学位论文插图索引图2.1 Ad Hoc网络节点结构 (5)图2.2 平面结构 (5)图2.3 单频分级结构 (6)图2.4 多频分级结构 (6)图2.5 三种类型网关 (8)图2.6 Ad Hoc路由分类 (11)图2.7 AODV协议的基本工作流程 (13)图2.8 单信道反向链路信息 (14)图3.1 OSI模型、TCP/IP参考模型、MANET协议栈 (16)图3.2 移动节点、网关、Internet节点使用的协议栈 (17)图3.3 NOAH模型 (18)图3.4 静态路由配置 (18)图3.5 移动 IP的隧道 (20)图3.6 移动 IP的三角路由 (22)图3.7 移动 IP的优化路由 (22)图3.8 Ad Hoc网络与Internet互联 (23)图3.9 路由发现过程 (23)图3.10 FA- RREP过程 (24)图3.11 网关广告消息(GWADV)格式 (25)图3.12 RREQ_I请求消息格式 (26)图3.13 混合网关发现方式 (27)图3.14 Tcl/C++分裂模型 (27)图3.15 仿真模型 (29)图3.16 传输率 (29)图3.17 丢包率 (30)图3.18 端到端传输时延 (31)图4.1 移动节点结构 (34)图4.2 多信道多接口移动节点结构 (35)图4.3 AODVPlus多信道分配 (38)图4.4 AODVPlus多信道数据传输 (38)图4.5 多信道反向链路信息 (39)Ad Hoc网络的网关技术研究及改进图4.6 路由缓冲区溢出 (39)图4.7 运动模型 (40)图4.8 传输率 (41)图4.9 丢包率 (41)图4.10 传输时延 (42)硕士学位论文附表索引表3.1 节点初始设置 (28)表3.2 模型参数设置 (28)表3.3 部分MIP路由表 (31)表3.4 部分AODVPlus路由表 (31)表4.1 环境配置 (40)湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

改进的可靠信道路由算法在认知无线电Ad-hoc网络中的应用沈小冬【摘要】针对认知无线电网络中传统路由可靠性较低的问题，提出了一种改进的可靠信道路由算法（Improved reliable channel routing, IRCR）。

算法根据认知无线电网络频谱的动态性，利用相邻节点间信道利用率，选择可靠邻节点，并根据可靠邻节点建立可靠路由。

仿真结果表明，与传统频谱感知按需路由协议(spectrum aware on-demand routing protocol, SORP)相比，IRCR具有较高的数据包投递率和较低平均时延。

【期刊名称】《广东通信技术》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】5页(P58-62)【关键词】认知无线电;信道利用率;投递率;平均时延【作者】沈小冬【作者单位】重庆邮电大学【正文语种】中文1 引言无线频谱资源是一种极为稀缺的自然资源。

目前，大量的频谱资源已经被分配，而现有的频谱管理和分配政策使得目前频谱利用率十分低下。

在已分配的无线频谱中，有些频谱承载了大量的通信业务，而有些频谱却长期处于闲置状态造成利用率不足。

为解决这一问题，J.Mitola III 博士提出了一种革命性的概念-认知无线电[1-3]（Cognitive Radio, CR），认知无线电的基本思想是：在不对授权用户（主用户）产生有害干扰的前提下，认知用户（次用户）将通过择机的方式接入主用户的空闲频段(也称为频谱空洞[4])，以提高频谱利用率。

在认知无线电网络（Cognitive Radio Networks,CRN）中，各节点间链路状态跟主用户的活动状态密切相关，网络拓扑也随着时间和空间进行变化，如图1。

在这种情况下，路由协议就显得非常重要。

现有无线网络路由协议分为三种：主动式路由协议，按需式路由协议以及混合式路由协议。

在主动式路由协议中，每个节点都维护到网络中其它所有节点的路由信息并保存在不同的信息表中，这些信息会周期性的更新或当网络拓扑变化时进行更新。