无线自组网QoS路由研究

目  录

前  言 1
1 无线自组网络引论 2
1.1 无线自组网络概述 2
1.1.1 移动Ad Hoc网络特点 3
1.1.2 Ad Hoc网络的应用场合 4
1.1.3 Ad Hoc网络的关键技术 6
1.2 Ad Hoc网络的体系结构和协议栈 7
1.2.1 节点结构 7
1.2.2 网络结构 7
1.2.3 Ad Hoc网络的协议栈结构 8
1.3 Ad Hoc网络的路由协议 9
1.3.1 表驱动路由协议 9
1.3.2 按需路由协议 11
2 Ad Hoc网络的QoS路由协议 13
2.1 服务质量QoS 13
2.2 Ad Hoc网络的QoS路由 13
2.2.1 QoS路由的概念和目标 13
2.2.2 Ad Hoc网络中实施QoS路由面临的困难 14
2.2.3 Ad Hoc网络中实施QoS路由的策略 15
2.2.4 现有的Ad Hoc网络QoS路由算法 16
2.3 Ad Hoc网络中的QoS服务模型 18
2.3.1 现有服务模型在Ad Hoc网络中的应用可行性 18
2.3.2 新的适用于Ad Hoc网络的服务模型 20
3 基于AODV的QoS 路由协议的算法设计 23
3.1 AODV协议基本工作原理 23
3.1.1 AODV协议基本思想 23
3.1.2 AODV协议关键问题 23
3.1.3 算法描述 24
3.2 基于AODV的QoS 路由协议 28
3.2.1 基于AODV的QoS 路由协议的基本思想 28
3.2.2 QAODV数据结构和报文格式 30
3.3 QAODV的工作方式 31
3.3.1 预处理和接入控制 31
3.3.2 QAODV路由发现过程 31
3.3.3 QAODV的路由维护 33
4 QAODV路由协议的仿真分析 34
4.1 Network Simulator2简介 34
4.2 仿真过程 35
4.2.1 产生业务类型和设置仿真场景 36
4.2.2 编写仿真脚本 36
4.2.3 后期数据处理与分析 37
4.3 仿真结果与分析 39
5 结论与展望 43
参考文献 44 （科教范文网http://fw.ΝsΕΑc.com编辑）
致谢词 45

无线自组网QoS路由研究
 

摘要：Ad Hoc网络，又称为自组织网络，是不依赖于网络基础设施，移动节点之间通过无线通信相互协作进行路由，临时构成的1种多跳无线通信网络。这种网络具有机动性高、部署快速、能够自组织自修复等诸多特点，可应用于现代化战场、救灾、会议等许多场合，因而引起了军方和学术界的广泛关注。尽管如此，这种网络还存在诸多问题，比如节点的移动性、节点的电量和计算能力的局限性、完全的分布式环境、路由协议的QoS保障等，到目前为止，这些技术还处于研究探索阶段，因而Ad Hoc网络的研究是很有价值的。
本文侧重于在对Ad Hoc网络现有路由协议分析的基础上，针对特定应用环境开展基于QoS的路由研究，并在NS－2.29上进行相关的网络模拟和仿真，从得到的分析结果验证所进行的研究。
本文的第1章介绍了研究背景，包括Ad Hoc网络的概述、特点、路由协议等；第2章综述了在Ad Hoc网络协议的QoS保证，概述了现有网络的QoS保障机制，并根据Ad Hoc网络的特点介绍了适合Ad Hoc网络的QoS模型；第3章论述基于AODV的QoS路由算法与设计，主要以AODV路由协议为基础，对其进行QoS改进；第4章利用NS－2.29对QAODV进行仿真并分析了结果。最后是结束语和后继工作的设想。
关键词： Ad Hoc网络； QoS保障机制；QoS路由协议；网络模拟

Research for The Ad Hoc Network’s QoS Routing Protocol
 

Absrtract:Ad Hoc network, also named as self-organized network, is a temporarily formed multi-hop wireless communication network without any infrastructure. In which mobile nodes cooperate to route packets by themselves via wireless link. The network has many features,such as high mobility, fast deployment and etc., and can be applied to modern battle field, disaster rescue, conference and other environments, therefore it has drawn wide attention from the military and the academic circle. Nevertheless, there are still several problems, such as the ones caused by node mobility, constraint of energy capacitance and computing ability of nodes, completely distributed environment and etc. Up to now, the technology is still in the research period, therefore it’s valuable to do research on it.

（科教论文网 lw.NsEac.com编辑整理）

 
前  言
随着近年来在计算机和无线通信领域的技术进步，移动无线计算机网络将获得日益广泛的应用。传统的基于接入点（AP, Access Point）的移动无线网络1般只应用于有线网络的边缘，随着到处存在的计算（Ubiquitous Computing）概念的提出，在1些缺乏网络基础设置、基站或ISP的场合，移动节点要互相通信，自身就必须要充当缺少的网络功能部件。我们把具有无线通信设备的移动计算机用户相互构成的临时网络称为Ad Hoc网络。移动Ad Hoc自组网（Mobile Ad Hoc Networking）的目的是通过在移动节点中增加路由功能，支持移动无线网络在缺乏基础设施的场合下高效鲁棒的运行。
但是Ad Hoc网络中路由功能是由移动主机来执行，因此路由器的位置是移动的；Ad Hoc网络有限的工作能源也无法提供复杂的路由功能；网络拓扑结构的动态变化性使得目前认为是最优的路由协议也可能会被中断或不是最优，这些问题使得Ad hoc网络中的路由算法成为当前研究的1个热点。 （转载自http://zw.nseac.coM科教作文网）
本文首先阐述了Ad Hoc无线网络结构和特点，提出了设计Ad Hoc网络协议时需要满足的条件，并对目前存在的路由协议进行了简单分析，而后对当前流行的AODV协议进行深入的研究，提出了能满足1定QoS要求的路由，最后利用NS对QAODV协议仿真并分析结果QoS路由对于合理而有效地利用有限的无线带宽，提高数据传输性能，进而为各种多媒体业务的服务质量提供保障具有深远的意义。近年来，Ad Hoc网络的QoS问题已成为当前的1个新热点。
总之，Ad Hoc技术本身所具有的"个人通信"的优点使得该项技术在通信领域具有很大的发展空间。随着网络的进1步研发和实施，Ad Hoc网络会逐渐与移动通信网络融合在1起，显示Ad Hoc技术内在的魅力。