ad hoc网络中按需路由协议aodv改进及仿真

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要移动Adhoe网络是一种不依赖与固定设施的、自组织的无线网络，其组网方便、快捷，不受时间和空间的限制，既可应用于救援、会议、战场、探险或危险环境中的目标监控等场合，又可用于有线网末端网络的扩展。Adhoe网络的主要特点是无线传输、动态拓扑、多跳连接、一信道共享、带宽受限和能源受限。Adhoc网络的路由协议是当前研究的热点之一。传统有线网络中的路由协议已经不再适应Adhoe网络动态拓扑变化的拓扑结构，必须设计新的Adhoe网络路由协议。目前，适用于Adhoe网络的路由协议较多，对典型的按需路由协议AODV的研

2、究也是当前研究的热点。本文首先概述了Adhoe网络的概念，特点，应用领域和关键技术，其次介绍了Adhoe网络中典型的路由协议，然后着重对AODV协议的原理和运行机制进行了说明，分析了该协议的优缺点，并进行了改进。结合AODV协议在路由修复和能量方面的不足，本文提出了三种改进的思路：第一种改进思路：由于AODV协议路由断裂的情况比较复杂，本文分析了最有可能断裂的四种情况，为了防止路由断裂的出现，在建立主干路由的过程中，同时各个节点以混杂模式监听邻居节点发送的数据包，根据数据包的字段HTD建立备选路由，必须保证备选路由中的所选择的节点和主

3、干路由中的节点不同。在路由维护阶段结合HTD字段也避免出现“环”和“无穷计数”的情况。第二种改进思路：在AODV协议中考虑能量因素，由于既要保证每条路由上的能量消耗最少，又要使得该路由上的节点的生存时间最长，这个问题是个NP难题，因此在建立一种新的能量模型的基础上，提出了一种近似算法来得到一个可行解，并在AODV协议上进行了实现，从而可延长网络的生存时间，防止网络过早断裂。第三种改进思路：仍然是以能量为主要出发点，提出了四种基于AODV协议的改进协议方案。这些协议基本上以时延为主要参数，根据各个节点能量消耗和门限值，概率和消耗水平情况

4、，来建立不同的转发时延，以此来达到各个武汉理工大学硕士学位论文节点的能量消耗均衡，增加了各个节点的存活时间，防止出现过多的死亡节点。以上三种改进思路均在NS2仿真软件下进行了实验。实验表明：改进后的协议比AODV有了明显的改善，可以推广到其他的单播和多播协议中。本文共分为8章，各章内容可归纳如下：第l章引入了Adhoc网络的概念，介绍了Adhoc网络的特点，应用前景及关键技术，同时介绍了本课题的来源及研究意义，最后论述了本文的工作和创新点。第2章介绍了Adhoc网络的典型路由协议。第3章论述了AODV路由协议运行机制和该协议的优缺点。

5、第4章介绍了网络仿真软件NS2。．第5章提出了一种避免路由断裂的改进协议AODv-AB，并在NS2平台下与AODV进行了性能对比。第6章在建立一种新的能量模型的基础上，提出了一种近似算法来改进AODV协议，同时在NS2上对改进前后协议进行了比较。。第7章提出了四种基于时延的改进协议，并与AODV协议在NS2上进行了比较。第8章对全文进行了总结，并对未来的工作进行了展望。本文得到了国家自然科学基金项目(批准号：90304018，60672137，60773211)，教育部博士点基金项目(批准号：20060497015)和湖北省科技攻关项

6、目(2007AAl01C63)的资助。关键词：移动自组织网络，能量模型，按需路由，路由协议，服务质量，网络仿真ll武汉理工大学硕士学位论文AbstractMobileAdhocnetworksarethecollectionofwirelessmobilehostsformingatemporary,self-organizednetworkwithouttheaidofanycentralizedadministrationorstandardsupportservices．Insuchanenvironment，itmaybene

7、cessaryforonemobilehosttoenlisttheaidofothersinforwardingapackettoitsdestination,duetothelimitedpropagationrangeofeachmobilehost’Swirelesstransmission．Itisnotlimitedbythetimeandspacetothebuiltquicklyandconveniently,sothatitisappliedtosuchpostionsassuccor,conference,batt

8、lefield,exploration，dangeroussituationandSOon．Therearemostcharactersofwirelesscommunication，includingdynamicto