移动Ad Hoc网络路由协议建模和性能分析研究

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移动AdHoc网络(MANET)是由一组带有无线通信收发装置的移动终端节点组成的一个多跳的临时性无中心网络,它具有随机动态变化的网络拓扑结构、无中心网络的自组性和无线带宽和终端处理能力有限等不同于常规网络的特征,是现阶段研究的热点领域。 本文首先综述性的介绍了AdHoc网络的概念、特点和研究难点及研究现状,主要针对AdHoc网络中路由问题进行研究和分析。AdHoc路由协议根据发现路由的策略分为主动路由协议和按需路由协议两大类,经过大量的试验和实践证明,按需路由协议更适合于AdHoc网络应用的需要。面对众多的性能各异的按需路由算法,进行路由算法性能分析和评价是非常必要的,它是进一步设计和改进路由协议的基础。本文着重对动态源路由(DSR)协议和AdHoc距离矢量按需驱动路由(AODV)这两个经典的按需路由协议的路由机制和特点通过网络仿真的方法进行了比较和分析。 本文借鉴美国国家标准与技术研究院(NIST)所公布的AODVOPNET仿真模型(NISTAODVOPNETModel)建模方法,使用OPNET网络仿真工具建立了基于动态源路由(DSR)协议的AdHoc网络仿真模型。在此基础上参照IETF的MANET工作组发布的RFC2501有关AdHoc网络路由协议性能分析和仿真的标准,制定了合适的仿真分析方案。在不同的节点移动性和数据源数量网络环境下分别运行两个仿真模型,详细地对两个路由协议的网络负载、延迟和传输效率等仿真结果进行详细分析,为进一步有关路由协议的研究奠定基础。 本文将移动代理技术引入Adhoc网络路由算法中对按需路由协议性能进行改进。然而大多数的相关研究都没有对移动代理在网络中的性能进行分析,或者只是针对某个改进的基于移动代理的按需路由算法进行仿真分析,缺乏在理论上总体的分析研究。针对这些研究的不足,使用数学建模的方法来分析路由协议中移动代理的性能,提出了一种通用的基于移动代理的AdHoc网络路由查找算法,并使用随机图(randomgraph)方法建立数学模型分析了一次路由查找成功概率和移动代理在网络中数量分布两个重要的网络性能,为建立基于移动代理的AdHoc网络提供一定的理论支持。
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