移動Ad Hoc網(wǎng)絡是一種由移動節(jié)點組成的自組織網(wǎng)絡。它不需要固定的基礎通信設施支持,無中心控制節(jié)點。移動Ad Hoc網(wǎng)絡中的節(jié)點在網(wǎng)絡中可隨機運動。網(wǎng)絡內(nèi)的節(jié)點之間的通信需要依靠多個節(jié)點的轉發(fā)傳送至目的節(jié)點。由于移動Ad Hoc網(wǎng)絡自身的特殊性質,該類網(wǎng)絡中的路由協(xié)議在設計中必須要考慮網(wǎng)絡的各項特點。如今,路由協(xié)議研究已經(jīng)成為移動Ad Hoc網(wǎng)絡研究中的重要部分。DSR協(xié)議作為按需路由協(xié)議中的經(jīng)典協(xié)議,也存在著自身的缺陷。本文主要針對DSR協(xié)議中的兩點局限進行了改進。首先,提出一種基于負載均衡的路由應答風暴預防改進機制。DSR協(xié)議為了降低網(wǎng)絡的路由發(fā)起頻率,采用了路由緩存機制。在DSR協(xié)議的路由緩存機制中,可能會存在多個節(jié)點應答同一個節(jié)點路由請求的路由應答風暴問題。為了解決這一問題的同時提升網(wǎng)絡的負載均衡性,本文選取節(jié)點隊列比率、節(jié)點最小剩余能量作為路由的負載均衡狀態(tài)參數(shù),并將兩個參數(shù)結合成為一個參數(shù)。通過判斷該參數(shù)大小,源節(jié)點將選擇眾多節(jié)點發(fā)出的路由應答包中合適的路由信息進行數(shù)據(jù)包轉發(fā)。其次,提出一種基于節(jié)點負載均衡的調(diào)度算法。在DSR協(xié)議中將最短路徑的標準被定義為最小跳數(shù)。因此,該協(xié)議有時候所選擇的路由并不能保證網(wǎng)絡的負載均衡狀態(tài)。本文針對這一問題,對節(jié)點的隊列長度進行分析后,結合一次指數(shù)平滑法和數(shù)據(jù)包分級方法提出了負載均衡調(diào)度算法。最后本文在NS2環(huán)境下完成了對DSR的兩項改進的仿真工作,形成了新的LBDSR協(xié)議。在三種不同的網(wǎng)絡場景下,將DSR協(xié)議同LBDSR協(xié)議進行了對比分析。實驗結果表明,LBDSR協(xié)議相比于DSR協(xié)議,在負載均衡方面獲得了一定提升。
【學位單位】：河南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.5
【部分圖文】：

移動 Ad Hoc 網(wǎng)絡已經(jīng)主要被用于軍事以及應急通信領域。在美國，移動 A已經(jīng)成為了國家戰(zhàn)術互聯(lián)網(wǎng)的核心部分。在發(fā)生自然災害的地區(qū)，移動 Ad H救援人員及時展開救災工作提供了強力支持。在偏遠地區(qū)，移動 Ad Hoc 網(wǎng)絡使得該類地區(qū)的人們同外界實時聯(lián)系成為了可能。2.2Ad Hoc 網(wǎng)絡常用協(xié)議介紹2.2.1 先驗式路由協(xié)議該先驗式協(xié)議當中，網(wǎng)絡中的所有節(jié)點都會定期發(fā)送路由廣播。網(wǎng)絡中的每終分別維護著一張包含有該節(jié)點可以到達另外節(jié)點信息的路由表。當檢測到網(wǎng)結構發(fā)生變化時，發(fā)現(xiàn)這一情況的節(jié)點會向網(wǎng)絡內(nèi)的其他節(jié)點發(fā)送更新數(shù)據(jù)包個節(jié)點所保存的路由信息。當網(wǎng)絡中的源節(jié)點有需要發(fā)送數(shù)據(jù)報的需求時，可找路由表，馬上獲得到達目的節(jié)點的路由信息。此類協(xié)議一般都是從傳統(tǒng)網(wǎng)絡議移植而來。例如移動 Ad Hoc 網(wǎng)絡中經(jīng)典的 DSDV 協(xié)議[30]就是移植自 RIP

圖 2-2 反應式路由協(xié)議分類圖2.2.3 混合式路由協(xié)議合式路由將先驗式路由協(xié)議和反應式路由協(xié)議兩者優(yōu)點結合起來，屬于一絡協(xié)議。混合式路由協(xié)議是根據(jù)移動 Ad Hoc 網(wǎng)絡規(guī)模較大、組成員關系在少量成員較為穩(wěn)定的條件所提出的。ZRP[31-32]是混合式路由協(xié)議的代表2.2.4 DSR 協(xié)議的現(xiàn)有機制與優(yōu)缺點.2.4.1 路由發(fā)現(xiàn)過程 DSR 協(xié)議[33]中，當源節(jié)點需要有發(fā)送數(shù)據(jù)包的需求時，源節(jié)點會首先向式地發(fā)送路由請求數(shù)據(jù)包（Route Request）。該路由請求包數(shù)據(jù)包中包含節(jié)點序列以及路由請求識別號等字段。其中，“節(jié)點序列(Address[1]~Addr于記錄從源節(jié)點到目的節(jié)所經(jīng)過的中間節(jié)點的編號。“路由請求ification)”字段由源節(jié)點進行管理分配工作。該路由請求識別號可用于識求包。設置該識別號可以有效防止節(jié)點收到重復的路由請求包。如下圖所

混合式路由將先驗式路由協(xié)議和反應式路由協(xié)議兩者優(yōu)點結合起來，屬于一種混式的網(wǎng)絡協(xié)議。混合式路由協(xié)議是根據(jù)移動 Ad Hoc 網(wǎng)絡規(guī)模較大、組成員關系變化快但是存在少量成員較為穩(wěn)定的條件所提出的。ZRP[31-32]是混合式路由協(xié)議的代表協(xié)議2.2.4 DSR 協(xié)議的現(xiàn)有機制與優(yōu)缺點2.2.4.1 路由發(fā)現(xiàn)過程在 DSR 協(xié)議[33]中，當源節(jié)點需要有發(fā)送數(shù)據(jù)包的需求時，源節(jié)點會首先向附近點洪泛式地發(fā)送路由請求數(shù)據(jù)包（Route Request）。該路由請求包數(shù)據(jù)包中包含：目節(jié)點、節(jié)點序列以及路由請求識別號等字段。其中，“節(jié)點序列(Address[1]~Address[n]字段用于記錄從源節(jié)點到目的節(jié)所經(jīng)過的中間節(jié)點的編號。“路由請求識別(Identification)”字段由源節(jié)點進行管理分配工作。該路由請求識別號可用于識別唯路由請求包。設置該識別號可以有效防止節(jié)點收到重復的路由請求包。如下圖所示，個中間節(jié)點的所接收到的路由請求包中主要包含以下字段。
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本文編號：2858814