本文關(guān)鍵詞：基于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的多機(jī)器人通信路由協(xié)議研究

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【摘要】：通信是多機(jī)器人之間交換信息和協(xié)作的基礎(chǔ),而采用合適的通信路由協(xié)議是保障數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)挠行耘c可靠性的前提條件。Ad Hoc無線網(wǎng)絡(luò)作為一種典型的自組織移動通信網(wǎng)絡(luò),能夠支持網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動態(tài)變化和數(shù)據(jù)報文的多跳轉(zhuǎn)發(fā),是解決多機(jī)器人系統(tǒng)通信問題的一種可行的方案。由于Ad Hoc無線網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動態(tài)變化,傳統(tǒng)的路由協(xié)議不再適用,因而路由協(xié)議一直都是Ad Hoc無線網(wǎng)絡(luò)的一個研究熱點(diǎn)。本文首先介紹了當(dāng)前多機(jī)器人系統(tǒng)主要的通信方式,并分析了各種通信方式的特點(diǎn)。接著詳細(xì)地介紹了Ad Hoc無線網(wǎng)絡(luò)以及目前已有的各種路由協(xié)議。按照不同的分類重點(diǎn)介紹了Ad Hoc無線網(wǎng)絡(luò)中典型的AODV路由協(xié)議,DSDV路由協(xié)議和DSR路由協(xié)議的實(shí)現(xiàn)原理,對幾種典型的路由協(xié)議進(jìn)行了仿真,并根據(jù)仿真結(jié)果分析了各自的性能和特點(diǎn)。本文對AODV路由協(xié)議進(jìn)行了較為深入的研究,詳細(xì)介紹了AODV路由協(xié)議的特點(diǎn)和工作機(jī)制,并指出了其存在的不足。在分析了AODV路由協(xié)議存在的問題的基礎(chǔ)上,本文從三個方面對其進(jìn)行了優(yōu)化：(1)為了減輕網(wǎng)絡(luò)中的擁塞,在協(xié)議的路由發(fā)現(xiàn)過程中引入了一種節(jié)點(diǎn)跨層擁塞算法,節(jié)點(diǎn)通過將MAC層信息共享至網(wǎng)絡(luò)層,避免處于擁塞狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)參與路由;(2)在協(xié)議路由發(fā)現(xiàn)過程中,為了提高所選路由的穩(wěn)定性,建立了一種能夠同時考慮節(jié)點(diǎn)跳數(shù)和節(jié)點(diǎn)移動性的路由代價函數(shù),源節(jié)點(diǎn)通過路由代價選擇路由；(3)在路由發(fā)現(xiàn)過程中,為了充分地利用源節(jié)點(diǎn)收到的路由回復(fù)信息,使源節(jié)點(diǎn)除了維護(hù)一條到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的主路由之外,增加一條到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的備用路由,提高路由的可靠性。通過對優(yōu)化之后的路由協(xié)議的仿真分析,表明提出的算法改進(jìn)了AODV路由協(xié)議的不足。本文以NS2為網(wǎng)絡(luò)仿真平臺對AODV路由協(xié)議和改進(jìn)后的AODV路由協(xié)議進(jìn)行了大量的仿真實(shí)驗(yàn),通過對仿真結(jié)果的分析,表明改進(jìn)的AODV路由協(xié)議能夠在節(jié)點(diǎn)移動性較高的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下提高分組投遞率,并且降低網(wǎng)絡(luò)延時與路由開銷,有效地提高網(wǎng)絡(luò)性能。
【關(guān)鍵詞】：多機(jī)器人通信 Ad Hoc自組織網(wǎng)絡(luò) NS2網(wǎng)絡(luò)仿真 AODV路由協(xié)議 路由代價
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 多機(jī)器人通信的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 Ad Hoc自組織網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 論文主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)14-16
• 第二章 多機(jī)器人通信與Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)16-34
• 2.1 多機(jī)器人通信方式16-17
• 2.2 多機(jī)器人通信機(jī)制17-18
• 2.3 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)概述18-20
• 2.3.1 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的定義18
• 2.3.2 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)18-19
• 2.3.3 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用19-20
• 2.4 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議概述20-26
• 2.4.1 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的分類21-22
• 2.4.2 表驅(qū)動類型22-24
• 2.4.3 按需驅(qū)動類型24-25
• 2.4.4 混合驅(qū)動類型25-26
• 2.5 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)典型路由協(xié)議仿真26-32
• 2.5.1 性能評價指標(biāo)27-28
• 2.5.2 進(jìn)行仿真并分析結(jié)果28-32
• 2.6 本章小結(jié)32-34
• 第三章 AODV協(xié)議分析及其改進(jìn)34-52
• 3.1 AODV協(xié)議概述34-35
• 3.1.1 AODV簡介34
• 3.1.2 AODV路由協(xié)議常用術(shù)語34-35
• 3.2 AODV控制消息格式35-37
• 3.3 AODV路由協(xié)議基本原理37-41
• 3.3.1 AODV路由發(fā)現(xiàn)37-39
• 3.3.2 AODV路由協(xié)議路由維護(hù)39-40
• 3.3.3 AODV路由表的管理40-41
• 3.4 AODV路由協(xié)議存在的問題41-42
• 3.5 AODV路由協(xié)議改進(jìn)思想42-51
• 3.5.1 節(jié)點(diǎn)擁塞算法模型43-44
• 3.5.2 AODVH協(xié)議原理44-51
• 3.6 本章小結(jié)51-52
• 第四章 協(xié)議仿真與性能分析52-70
• 4.1 NS2簡介52-55
• 4.1.1 原理52-54
• 4.1.2 NS2進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)仿真的方法和過程54-55
• 4.2 AODVH協(xié)議仿真55-61
• 4.2.1 協(xié)議性能評估指標(biāo)55-56
• 4.2.2 建立仿真場景56-58
• 4.2.3 編寫Otc l腳本與分析trace文件58-61
• 4.3 仿真結(jié)果分析61-68
• 4.3.1 不同節(jié)點(diǎn)速度的情況61-65
• 4.3.2 不同暫停時間的情況65-68
• 4.4 本章小結(jié)68-70
• 第五章 總結(jié)與展望70-72
• 5.1 總結(jié)70-71
• 5.2 展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-78
• 致謝78-80
• 附錄A (碩士期間發(fā)表論文與科研成果)80

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：962464