aodv路由协议在移动通信实验平台上的分析与应用word格式论文.docxVIP

第 1 章引言1.1 本文研究的目的和意义20 世纪 90 年代末,在无线通信领域中,一种新的网络技术迅速发展,并很快从军事 通信领域渗透到相关的各个民用通信领域,这就是 Ad Hoc 网络,即 MANET[1] 网。如 图 1.1 所示，无线 Ad Hoc 网络和现有的有线、无线网组成了一个复合式网络，更加 方便了人们的生活。Ad Hoc 网络是由一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个 多跳的临时性自治系统，这些移动节点既作为主机又作为路由。Ad Hoc 网不需要固 定基站支持，具有移动性，无线性，动态拓扑，对等性，多跳性，自组织，带宽、能 量、安全性受限等特征。Ad Hoc 网络可以在没有基础设施支持的情况下提供灵活方 便的通信，这种技术拓宽了移动通信的应用领域，具有光明的前景。特别是在军事应 用领域，或者发生了地震、火灾、水灾等重大灾害后固定通信网络设施可能全部损毁 或者无法工作的地区，或当处于偏远或者野外地区无法依赖固定或者预订的网络设施 进行通信时，就需要 Ad Hoc 网络这种不依赖任何固定网络设施又能快速布设的自组 织网络技术。Ad Hoc 网络具有单独组网能力和自组织的特点，是上述这些场合通信 的最佳选择。图 1.1Ad-Hoc 网络的应用现在，移动 Ad Hoc 网已作为无线局域网的一个补充应用于日常生活，并且，Ad Hoc 网可与局域网相结合，为短距离范围内设备之间提供无线连接，设备之间的通信 几乎不需要用户干涉。随着无线通信的发展，Ad Hoc 网将会有更加广泛的应用。由于 Ad Hoc 网络的特殊性，传统固定网络和移动通信网中使用的各种协议和技术无法被直接使用。因此，需要为 Ad Hoc 网络设计专门的协议和各种算法，还要对 Ad Hoc网络的应用、组网、管理等进行研究。1.2 国内外研究概况90 年代以来，Ad Hoc 网络的研究在世界范围内方兴未艾，已经从无线通信领域 中的一个小分支逐渐扩大到相对独立的领域。目前无论在国际上，还是在区域上，周 期性的 Ad Hoc 网络学术会议日益增多。总结国内外研究现状，Ad Hoc 网络的研究成 果主要集中在以下几个方面：（1）提出新的路由协议。Ad Hoc 路由面临的主要挑战是：传统的保存在结点中 的分布式路由路由如何适应网络的动态变化。新协议一般以广播或组播方式建立路 由，核心是减少广播风暴。目前，一般普遍得到认可的代表性成果有 DSDV (Destination Sequenced Distance Vector)[2]、WRP (Wireless Routing Protocol)[3]、AODV (Ad Hoc On-Demand Distance Vector)[4,5,6,7,8] 、 DSR (Dynamic Souce Routing)[9,10] 、 TORA (Temporally Ordered Routing Algorithm)[11]和 ZRP (Zone Routing Protocol) [12]等。目前， 路由协议的研究仍然是 Ad Hoc 网络成果最集中的部分。不过，从实现的难度来看， 这些协议离实用性还有一定的距离。（2）提出基于 Ad Hoc 网络的媒体接入控制(MAC)协议[13]。主要是解决藏终端 和暴露终端问题，影响比较大的有 MACA 协议，即 RTS/CTS/ACK 方案，控制信道、 数据信道分裂和基于定向天线的 MAC 协议，以及一些改进类的 MAC 协议。有一些 研究则侧重于将 IEEE802.11 的 MAC 协议移植到 Ad Hoc 网络中。基于定向天线的 MAC 协议在理论上性能较为优越，但是技术上实现难度较大。（3） 基于 Ad Hoc 网络的多播/组播协议、TCP 协议[14]、地址分配、功率控制、 安全性问题、分布式算法、Qos[15]等方面有一些研究成果。（4）在实验和应用网络的构建上，最近比较值得注意的是，一些学者正在研究 蓝牙节点组建 Ad Hoc 网络。就蓝牙本身的技术来说，蓝牙[16] 可以组成微微网（piconet），微微网通过桥节点互联，可以形成多跳 Ad Hoc 网络，也叫蓝牙散射网（scatternet）。蓝牙规范尚未对蓝牙微微网之间的通信和基于蓝牙的 Ad Hoc 网络的形 成等内容作出具体描述，这是一个开放的问题，目前已有一些文献针对基于蓝牙的 Ad Hoc 网络的形成提出各种不同的协议或者方案。（ 5 ）国内研究学者的主要成果基本上集中在对路由协议的一些改进 上（EA-AODV，ADOV-L 等），少量的成果涉及 MAC 层协议的研究。可以说国内在该 研究领域基本上是刚刚起步，因此，对这一领域的研究有重要的意义。1.3Ad Hoc 网络的应用（1