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1、.单位代码 01 学 号_070114051_分 类 号_ TN92 密 级_ 毕业论文基于Ad hoc网络的AODV路由协议的研究 院（系）名称信息工程学院 专业名称网络工程 学生姓名于振国 指导教师武海艳2011年5月10日.基于Ad hoc网络的AODV路由协议的研究摘 要我们经常提及的移动通信网络一般都是有中心的，要基于预设的网络设施才能运行。例如，蜂窝移动通信系统要有基站的支持；无线局域网一般也工作在有AP接入点和有线骨干网的模式下。但对于有些特殊场合来说，有中心的移动网络并不能胜任。比如，战场上部队快速展开和推进，地震或水灾后的营救等。这些场合的通信不能依赖于任何预设的网络设施，而
2、需要一种能够临时快速自动组网的移动网络。Ad hoc网络可以满足这样的要求。本文首先介绍了Ad hoc网络的特点和应用领域。对Ad hoc网络的体系结构进行了研究，给出了结点和网络的几种组织结构。其次，对Ad hoc网络中的AODV路由协议进行研究，在NS2仿真平台上，建立了仿真场景，基于IEEE 802.15.4 MAC层和物理层模块，完成了基于AODV的性能测试。最后，通过对仿真结果进行分析，得出AODV路由协议在多节点情况下易发生冲突，针对这一不足，进一步研究了通过删除Hello消息、简化路由表和路由发现，从而达到降低冲突的路由算法。关键词：Ad Hoc，NS2，路由协议，AODVAdh
3、oc network under the AODV routing protocolAuthor:Yu ZhenguoTutor:Wu HaiyanAbstractWe often mention mobile communication network are generally have center, based on the network facilities to preset to run. For example, cellular mobile comm- -unication system will need to be base station support; Wire
4、less LAN general also work in AP and cable backbone mode. But for some special occasions,the center mobile networks are incompetent. For example, the battlefield forces and to promote the rapid spread of flood, the rescue after earthquake or flood, etc. These occasions communication cant rely on any
5、 default network facilities, and need a temporarily fast automatic networking mobile network. Ad hoc networks can meet this requireme- -nt.This paper first introduced the Ad hoc network characteristics and applications. And study the Ad hoc network structure of the system,then given node and several
6、 kinds of organizational structure. Secondly, we study the AODV that based on Ad hoc network, based on the NS2 simulation platform,we build a simulation scene,and based on the IEEE 802.15.4 on MAC and phy module, completed based on AODV performance test.Finally, the simulation results show that AODV
7、 routing protocols in most case more nodes conflict, aiming at this shortage, we delete Hello message, simplify routing table and routing found, thus to reduce conflict routing algorithms.Keywords：Ad hoc，NS2，Routing Protocol，AODV目 录1 绪论11.1 Ad Hoc网络的概念11.2 Ad Hoc网络的特点11.3 Ad Hoc网络的应用领域21.4 课题研究现状31.
8、5 课题研究内容32 Ad Hoc的网络结构42.1 Ad hoc网络节点结构42.2 Ad hoc网络结构43 Ad hoc网络的路由协议分析53.1 Ad Hoc网络路由协议的分类53.2 AODV协议63.2.1AODV路由发现过程73.2.2AODV路由维护过程73.3 软件仿真平台简介83.3.1 NS2仿真步骤84 基于NS2的仿真及结果分析94.1 Ad hoc网络仿真94.1.1 仿真场景的建立94.1.2 仿真结果比较与分析144.1.3 基于AODV路由算法的改进16总结20致谢21参考文献221 绪论1.1 Ad Hoc网络的概念Ad Hoc网络是一种没有基站等有线基础设
9、施支持的移动网络，网络中的节点都是由移动主机构成的。Ad Hoc网络最初应用于军事领域，它的研究起源于战场环境下分组无线网数据通信项目。在此基础上，终端技术得到了不断的发展，Ad Hoc网络在民用环境下也得到了应用，比如需要在没有基站的地区进行临时通信时，就可以搭建Ad Hoc网络，很方便地实现1。在Ad Hoc网络中，当两个移动主机在彼此的通信覆盖范围内时，就可以直接通信。但是由于移动主机的通信覆盖范围有限，如果两个相距很远的主机要进行通信，则需要通过它们之间的其他移动主机的转发才能实现。因此在Ad Hoc网络中，主机同时就是路由器，要寻找路由和转发报文。在Ad Hoc网络中，每个主机的通信
10、范围有限，因此路由一般都是多跳的，数据通过多个主机的转发才能到达目的地。所以，Ad Hoc网络也被称为“多跳无线网络”。1.2 Ad Hoc网络的特点在Ad hoc网络中，结点具有报文转发能力，结点间的通信可能要经过多个中间结点的转发，即经过多跳（MultiHop），这是Ad hoc网络与其他移动网络的最根本区别。结点通过分层的网络协议和分布式算法相互协调，实现网络的自动组织和运行。因此也被称为多跳无线网（MultiHop Wireless Network）、自组织网络（SelfOrganized Network）或无固定设施的网络（Infrastructureless Network）2。A
11、d hoc网络是一种特殊的无线移动网络。网络中所有结点的地位平等，无需设置任何的中心控制结点。网络中的结点不仅具有普通移动终端所需的功能，而且具有报文转发能力。与普通的移动网络和固定网络相比，它具有以下特点：（1）无中心Ad hoc网络没有严格的控制中心。所有结点的地位平等，即是一个对等式网络。结点可以随时加入和离开网络。任何结点的故障不会影响整个网络的运行，具有很强的抗毁性。（2）自组织网络的布设或展开无需依赖于任何预设的网络设施。结点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为，结点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络。（3）多跳路由当结点要与其覆盖范围之外的结点进行通信时，需要中间结点的
12、多跳转发。与固定网络的多跳不同，Ad hoc网络中的多跳路由是由普通的网络结点完成的，而不是由专用的路由设备（如路由器）完成的。（4）动态拓扑Ad hoc网络是一个动态的网络。网络结点可以随处移动，也可以随时开机和关机，这些都会使网络的拓扑结构随时发生变化。 这些特点使得Ad hoc网络在体系结构、网络组织、协议设计等方面都与普通的蜂窝移动通信网络和固定通信网络有着显著的区别。1.3 Ad Hoc网络的应用领域由于Ad hoc网络的特殊性，它的应用领域与普通的通信网络有着显著的区别。它适合被用于无法或不便预先铺设网络设施的场合、需快速自动组网的场合等。针对Ad hoc网络的研究是因军事应用而发
13、起的。因此，军事应用仍是Ad hoc网络的主要应用领域，但是民用方面，Ad hoc网络也有非常广泛的应用前景。它的应用场合主要有以下几类3：（1）军事应用军事应用是Ad hoc网络技术的主要应用领域。因其特有的无需架设网络设施、可快速展开、抗毁性强等特点，它是数字人战场通信的首选技术。Ad hoc网络技术已经成为美军战术互联网的核心技术。美军的近期数字电台和无线互联网控制器等主要通信装备都使用了Ad hoc网络技术。（2）传感器网络传感器网络是Ad hoc网络技术的另一大应用领域。对于很多应用场合来说传感器网络只能使用无线通信技术。而考虑到体积和节能等因素，传感器的发射功率不可能很大。使用Ad
14、 hoc网络实现多跳通信是非常实用的解决方法。分散在各处的传感器组成Ad hoc网络，可以实现传感器之间和与控制中心之间的通信。这在爆炸残留物检测等领域具有非常广阔的应用前景。（3）紧急和临时场合在发生了地震、水灾、强热带风暴或遭受其他灾难打击后，固定的通信网络设施（如有线通信网络、蜂窝移动通信网络的基站等网络设施、卫星通信地球站以及微波接力站等）可能被全部摧毁或无法正常工作，对于抢险救灾来说，这时就需要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。类似地，处于边远或偏僻野外地区时，同样无法依赖固定或预设的网络设施进行通信。Ad hoc网络技术的独立组网能力和自组织特
15、点，是这些场合通信的最佳选择。（4）个人通信个人局域网（PAN,Personal Area Network）是Ad hoc网络技术的另一应用领域。不仅可用于实现PDA、手机、手提电脑等个人电子通信设备之间的通信，还可用于个人局域网之间的多跳通信。蓝牙技术中的超网（Scatternet）就是一个典型的例子。（5）与移动通信系统的结合Ad hoc网络还可以与蜂窝移动通信系统相结合，利用移动台的多跳转发能力扩大蜂窝移动通信系统的覆盖范围、均衡相邻小区的业务、提高小区边缘的数据速率等。 在实际应用中，Ad hoc网络除了可以单独组网实现局部的通信外，它还可以作为末端子网通过接入点接入其他的固定或移动通信网络，与Ad hoc网络以外的主机进行通信。因此，Ad hoc网络也可以作为各种通信网络的无线接入手段之一。1.4 课题研究现状目前，国外已经对Ad Hoc网络进行了较为系统的研究，在其应用需求和在与其他通信系统的比较、结合等方面取得了一定的进展，实现了IP和Ad Hoc网络的结合。但在Ad Hoc网络的研究中还存在许多亟待解决的问题：设计具有节能策略、安全保障、组播功能的可扩展性的路由协议，以及Ad Hoc网络的网
