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基于概率模型检验的车载无线自组织网络路由协议研究

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基于概率模型检验的车载无线自组织网络路由协议研究

作者：王峰南京邮电大学

学位级别：硕士

车载无线自组织网络(VANET)是建立在移动车辆上的分布式移动通信和计算机网络相结合的自组织通信网络,有助于实现智能化的导航服务,降低交通事故发生的概率。高可靠路由协议是车载无线自组织网络的关键技术,要求在无基础设施支持下实现... 详细信息

车载无线自组织网络(VANET)是建立在移动车辆上的分布式移动通信和计算机网络相结合的自组织通信网络,有助于实现智能化的导航服务,降低交通事故发生的概率。高可靠路由协议是车载无线自组织网络的关键技术,要求在无基础设施支持下实现可信和稳定的多跳信息传输,以保证智能交通系统中车辆安全。概率模型检验能够遍历系统全局状态空间,缓解系统验证中的状态空间爆炸问题,有希望为VANET的高可靠路由协议分析与设计提供重要的手段。本学位论文首先深入研究城市车载节点移动特点,提出基于曼哈顿移动模型的改进模型,为车载无线自组织网络(VANET)路由协议的研究打下基础;接着利用概率模型检验技术研究VANET的AODV路由协议,并对该协议进行了优化;最后研究VANET的GPSR路由协议,建立该协议的概率时间自动机模型并对比分析。本文的工作创新主要体现在以下三个方面:(1)提出一种基于改进曼哈顿移动模型的VANET城市车载移动模型,利用概率模型检测技术将其建成离散时间马尔科夫链模型(CTMCs),并使用概率模型检测工具PRISM分析其节点移动状态特征。(2)将概率模型检测方法应用于VANET的AODV协议中,建立AODV协议的概率时间自动机模型,设计车载自组织无线网络路由协议的可靠性、概率可达性、期望可达性等模型检测中的评价公式,使用模型检测工具PRISM对协议进行验证,提出AODV协议路由维护过程的优化方案。(3)建立VANET的GPSR路由协议概率时间自动机模型,设计GPSR协议的可靠性、概率可达性、期望可达性等模型检测中评价公式,使用模型检测工具PRISM对协议进行验证与分析。

关键词：车载无线自组织网络概率模型检测无线路由协议按需距离矢量协议 GPSR

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水声传感器网络路由算法研究与改进

水声传感器网络路由算法研究与改进

作者：赵启鲁哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

水声传感器网络作为无线传感器网络的一种衍生网络,通过特定通信协议进行组网,被广泛应用于海洋水文采集、军事入侵检测、海洋资源探索、地质环境监控、海底灾害预防等众多水下场景。但水下信号传输时延高,水声多径效应严重,衰落幅度大... 详细信息

水声传感器网络作为无线传感器网络的一种衍生网络,通过特定通信协议进行组网,被广泛应用于海洋水文采集、军事入侵检测、海洋资源探索、地质环境监控、海底灾害预防等众多水下场景。但水下信号传输时延高,水声多径效应严重,衰落幅度大且动态变化,传输误码率高,通信带宽窄。由于水介质的特殊性和复杂性,许多通信路由协议需要进行重新研究和设计。本文以此为研究背景,展开以下的研究工作:首先,探究分析了几种经典按需路由协议和主动路由协议的运作特点,并比较其路由协议在水下传感器的网络性能,发现按需距离矢量协议AODV(Ad Hoc On Demand Distance Vector Routing)在传输时延、能量消耗和数据包到达率等方面存在着明显的优势。其次,在节点密度大的网络环境下,AODV算法采用最短路径容易出现边缘效应,存在路由更换频繁和路由生存期短等不足,提出了一种基于链路稳定的改进LS-AODV(Link Stable AODV)算法。该算法通过对传感器节点无线传输范围进行划分及建模,优先选取处于高效稳定区域的节点作为下一跳,有利于延长路由生存期,防止路由过分抖动。再次,分析水声信道和AODV算法的特性,提出了一种基于本地修复的改进RE-AODV(Repair AODV)算法。第一,针对水声信道丢包率严重的问题,改进了原有AODV算法修复过程中路由寻路发现机制,提出在小时间间隔内发送内容相同的路由请求包。第二,针对AODV算法给闲置路由设置生存期导致修复缓慢和带宽浪费等问题,优化了有效链路的生命周期,改进的新算法不再为闲置路由设置生存期,改进算法有利于快速高效完成对断裂链路的修复。最后,通过OMNET++仿真组网实验,探讨了原有算法和改进算法的性能,其中LS-AODV算法在分组投递率、吞吐量和端到端时延等方面均明显优于传统的AODV协议;RE-AODV算法在分组投递率、路由建立时间和端到端时延等方面也得到了一定的提升。

关键词：水声传感器网络路由协议按需距离矢量协议链路稳定性本地修复

无线Ad Hoc网络中AODV路由协议的研究

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无线Ad Hoc网络中AODV路由协议的研究

作者：刘聪武汉理工大学

学位级别：硕士

Ad Hoc网络是一种能随时随地组成网络而不需要任何固定的底层设备支持的自组网,目前得到越来越广泛的应用。Ad Hoc网络通常的应用领域包括突发性事件的恢复、人群控制、寻找和援救等。Ad Hoc网络也用于战场上的相互联络,自动组网,不需... 详细信息

Ad Hoc网络是一种能随时随地组成网络而不需要任何固定的底层设备支持的自组网,目前得到越来越广泛的应用。Ad Hoc网络通常的应用领域包括突发性事件的恢复、人群控制、寻找和援救等。Ad Hoc网络也用于战场上的相互联络,自动组网,不需要任何固定基础设施。无线Ad Hoc网络具有自组织性,多跳以及网络拓扑动态变化等特点,AdHoc网络的特殊性使得传统有线网络的技术无法在Ad Hoe网络使用,因此需要设计新的协议和技术,如MAC协议,路由技术,QoS体系,安全技术,信道接入技术等。本文首先简要介绍了Ad Hoc网络的定义、研究现状、网络特点、应用领域、面临的一系列问题以及发展前景。然后基于Ad Hoc网的网络环境,对AODV路由协议进行了详细分析,并通过网络仿真软件NS-2简单比较了AODV、DSDV、DSR等路由协议在端到端平均延迟、分组投递率、路由开销等方面的网络性能,发现AODV协议存在传输时延较大的问题,且随着节点数的增加网络的平均时延有明显的增加。因此本文最后从改善AODV协议传输时延方面对该协议进行了改进。提出了一种在链路修复过程中引入延时机制的改进算法,通过对改进后的协议进行测试,证实了改进后的协议在网络平均传输时延方面确实有着很大改善。

关键词：无线多跳网络按需距离矢量协议链路修复 NS-2仿真

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基于移动Ad Hoc技术的车载网络研究

基于移动Ad Hoc技术的车载网络研究

作者：应俊浙江工业大学

学位级别：硕士

随着交通在日常生活中占有越来越重要的地位，交通安全和效率逐渐成为亟待解决的问题，因此智能交通系统就应运而生了。本文首先介绍了智能交通系统的结构及其子系统(路车通信和车载通信)各自的特性、适用范围以及研究方向。基于以下两... 详细信息

随着交通在日常生活中占有越来越重要的地位，交通安全和效率逐渐成为亟待解决的问题，因此智能交通系统就应运而生了。本文首先介绍了智能交通系统的结构及其子系统(路车通信和车载通信)各自的特性、适用范围以及研究方向。基于以下两方面的原因，本文着重研究车载通信系统：其一，车载通信系统不需要路车通信系统中采用的昂贵的基础设施;其二，路车通信系统中的技术目前已相对成熟。自组网车载通信系统组网快速灵活、展开迅速、不依赖于通信基础设施、成本低、生存能力强，具有巨大的市场前景和社会经济效益。本文是基于自组网技术对车载网络进行研究。由于车载通信的网络拓扑结构变化快的特点，选择合适的路由协议是本文研究的重点之一，文献表明AODV和DSR是相对比较有效的自组网路由协议。为了比较它们运用于车载网络的性能，本文通过在仿真实验中模拟对实际车载网络并进行详细分析，结果表明AODV在多项性能上都具有比DSR更大的优势。由此本文将AODV协议作为车载网络研究的主要路由协议，仿真表明了自组网车载通信系统运用于城市、郊区和高速等实际场景的可行性。在此基础上本文还对单车道和多车道的通信环境作进一步研究，分析这些场景下的多车环境对网络性能的干扰和影响。随着智能交通系统技术的不断成熟和新技术的发展，车载通信将很快在日常生活中得到应用和实现。此文可以作为深入研究车载通信的基础和参考。

关键词：智能通信系统自组网动态源路由协议按需距离矢量协议

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短波Ad Hoc路由协议仿真与性能分析

无线电工程 2013年第4期43卷 1-4页

作者：张琳娜杨瑞娟崔晓梦廖建建空军预警学院湖北武汉430019

为找到一种适合短波Ad hoc网络使用的路由协议,通过OPNET仿真软件对短波信道进行建模,在该模型的基础上对无线Ad Hoc常用的3种路由协议:优化链路状态路由(Optimized Link State Routing,OLSR)、反应式路由中的动态源路由(Dynamic Source... 详细信息

为找到一种适合短波Ad hoc网络使用的路由协议,通过OPNET仿真软件对短波信道进行建模,在该模型的基础上对无线Ad Hoc常用的3种路由协议:优化链路状态路由(Optimized Link State Routing,OLSR)、反应式路由中的动态源路由(Dynamic Source Routing,DSR)和按需距离矢量(Ad hoc On Demand Distance Vector,AODV)进行仿真分析。仿真结果表明,OLSR路由协议网络时延最小、吞吐量最高和数据丢失率最低,其整体性能优于AODV及DSR路由协议,更适合于短波信道,但是OLSR路由协议也存在着开销高的不足,下一步可以针对降低路由开销进行研究。

关键词：短波Ad Hoc 优化链路状态路由协议反应式路由中的动态源路由按需距离矢量协议 OPNET网络建模

基于无线AdHoc网络的AODV路由协议改进研究

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科技风 2008年第9期 53-53页

作者：郭冉西北民族大学计算机与信息工程学院甘肃兰州730124

无线传感器网络和Ad Hoc网络目前已经引起了世界各地越来越多的科研机构的兴趣。这种网络所采用的技术是下一代移动通信的核心技术,而实际上这种网络的意义远远超过了移动通信的范畴,其应用领域是多方面的,其发展前景不可限量。

关键词：无线多跳网络按需距离矢量协议链路修复