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1、成都理工大学 硕士学位论文 Ad Hoc网络中MAODV路由协议的研究与仿真 姓名：崔立华 申请学位级别：硕士 专业：计算机软件与理论 指导教师：孙淑霞 20090501 摘 要 Ad Hoc 网络中网络中 MAODV 路由协议的研究与仿真路由协议的研究与仿真 作者简介：崔立华，女，1980 年 2 月生，师从成都理工大学孙淑霞教授， 2009 年 6 月毕业于成都理工大学计算机软件与理论专业，获得工学硕士学位。 摘摘 要要 随着无线通信技术的发展和便携设备的不断普及， 人们对新的移动通信网络 的需求与日俱增。作为一种多跳、无中心、自组织网络技术，Ad Hoc 网络变得 越来越重要了。由于它无
2、需任何固定的基础设施就可以实现网络的快速展开，因 此非常适用于战场、救灾、移动会议、个域通信等特殊场合。目前对 Ad Hoc 网 络的研究工作主要集中在媒质接入问题、路由问题、多播路由问题、功率控制问 题、QoS 问题、安全问题、传输层问题等方面，其中多播路由协议是 Ad Hoc 网 络的关键技术之一。 多播是一种面向群组计算的通信传播方式， 它将数据发送给由一个目的地址 指定的一组节点。在 Ad Hoc 网络这种带宽资源紧张、系统资源有限的网络环境 中，多播能够有效地节约带宽、减少数据包传送开销，因此具有非常重要的应用 价值。 本文将 Ad Hoc 网络中的一种多播路由协议MAODV 作为主
3、要的研究内 容。MAODV 是在单播路由协议 AODV 的基础上扩展后得到的多播路由协议， 因此本文首先介绍 AODV 协议的路由建立和路由维护过程。然后介绍了多播路 由协议的分类以及当前常见的几种多播路由协议， 着重分析了按需距离矢量多播 路由协议 MAODV(Multicast Ad Hoc Distance Vector)的路由原理、关键报文格式 和路由维护过程。接着在 NS2 对 AODV 的仿真实现基础上，通过确定 MAODV 路由代理的功能、扩展 RREQ、RREP、MACT、GRPH 等控制报文和设计单、 多播路由表，实现了 MAODV 在 NS2 中的仿真。并将由 GPS 终端
4、提供的地理位 置信息引入到链路预测机制中， 提出了一种改进的基于地理位置预测机制的多播 路由协议 MAODV-RP（MAODV with Relative Position） 。该协议中，当前节点计 算出和与其在同一条活动路径上的下游节点之间的距离， 当距离大于节点的有效 通信范围时链路断链即将发生，在断链发生之前提前启动新的路由发现过程，这 样就在很大程度上减少了断链对数据包投递率和端到端延迟的影响。另外，该协 议中还引入了链路主动修复技术。最后，在节点的移动速度对数据投递率、端到 端延时、 网络负荷的影响上对 MAODV-RP 协议和 MAODV 协议进行了对比和分 析，从而验证了如下的结
5、论：从对网络拓扑的动态适应性上来讲，MAODV-RP I 成都理工大学硕士学位论文 协议要优于 MAODV 协议。 关键词：Ad Hoc 网络 多播 MAODV NS2 II Abstract The Study and Simulation of MAODV in Ad Hoc Network Introduction of the author: CuiLihua, female, was born in Feb.1980, whose tutor was Professor SunShuxia. She graduated from Chengdu University of Techn
6、ology in Computer Software and Theory major and was granted the Master Degree in June, 2009. Abstract With the development of wireless communication technology and the popularization of portable devices, the need for new mobile telecommunications has been increasingly expanded. As a multi-hop, infra
7、structureless and self-organized network, Ad Hoc network becomes more and more important. Because it doesnt rely on any pre-established infrastructure and can therefore be deployed rapidly, Ad Hoc network is quite suitable to be used in some special situations such as battlefield, disaster rescue, m
8、obile conference, personal communication, etc. The research of Ad Hoc mainly focuses on the field of media access control, routing, multicast routing, power control, quality of service, security and transport layer. Among these, multicast routing is one of the key technologies. Multicast is one meth
9、od of transmitting data packets to a group of nodes identified by a single destination address and hence is intended for group-oriented computing. Saving bandwidth and minimizing the payload of forwarding packets are outstanding characteristics of multicast. This point is valuable for Ad Hoc network
10、, because the bandwidth and system resource are limited in Ad Hoc network. One of the multicast routing protocols for Ad Hoc network, that is to say MAODV, is the key work of this paper. Firstly, AODV is introduced by reason that MAODV is implemented on the base of AODV, including routing establishm
11、ent and routing maintenance. Then this paper leads in some kinds of multicast routing protocols, and analyzes the routing principle, frame message and routing maintenance of MAODV (Multicast Ad Hoc Distance Vector) in detail. Thirdly, after confirming the function of MAODV agent, expanding four main
12、 control message and designing unicast routing table and multicast routing table, this paper realizes the simulation of MAODV. Moreover, this paper introduces one kind of link prediction scheme based on location information provided by GPS(Global Position System),and brings forward one III 成都理工大学硕士学
13、位论文 kind of improved protocol, thats to say MAODV-RP(MAODV with Relative System). For this protocol, the distance between one node and its neighbor, which is in the same active route, has been calculated to decide whether the neighbor node is out of scope. If so, the protocol will launch new routing
14、 discovery in advance. This can decrease the impact of packet transmit ratio and transmission latency brought by link breakage. The protocol also introduces link initiative repair, which can reduce the latency of rerouting. Finally, this paper compares MAODV and MAODV-RP from the standpoint of packe
15、t ratio, p2p delay and network overload, and then concludes that MAODV-RP has better performance than MAODV. Keywords: Ad Hoc network Multicast MAODV NS2 IV 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得 成都理工大学 或其他教 育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究
16、所做的任何 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：崔立华 2009年05月31日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 成都理工大学 有关保留、 使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和 借阅。本人授权 成都理工大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 （保密的学位论文在解密后适用本授权书） 学位论文作者签名：崔立华 学位论文作者导师签名：孙淑霞 2009年05月31日 摘 要 Ad Hoc 网络中网络中 MAODV 路由协议的研究与仿真路由协议的研究与仿真 作者简介：崔立华，女，1980 年 2 月生，师从成都理工大学孙淑霞教授， 2009 年 6 月毕业于成都理工大学计算机软件与理论专业，获得工学硕士学位。 摘摘 要要 随着无线通信技术的发展和便携设备的不断普及， 人们对新的移动通信网络 的需求与日俱增。作为一种多跳、无中心、自组织网络技术，Ad Hoc 网络变得 越来越重要了。由于它无需
