高祥毕业设计开题报告.doc

《高祥毕业设计开题报告.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高祥毕业设计开题报告.doc（7页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、苏州科技学院天平学院毕业设计(论文)开题报告 论文题目 基于QOS无线自组织网络路由 算法优化的研究 院 (系) 电子与信息工程学院 专 业 电子信息工程（通信工程） 学生姓名 高祥 学 号 指导教师 罗恒 2013年 3 月 6 日1 本课题研究的背景、目的及意义 背景：随着信息技术的不断发展，人们对移动通信的需求越来越强。在因特网创建初期，没有意识到QoS应用的重要性。因此，整个因特网运作如一个“竭尽全力”的系统。数据包从起点到终点发生许多事情，会产生的问题如下： 丢失数据包：当数据包到达一个缓冲器已满的路由器时，则代表此次的发送失败，路由器会依网络的状况决定要丢弃、不丢弃一部份或者是所有

2、的数据包，而且这不可能在预先就知道，接收端的应用程序在这时必须请求重新传送，而这同时可能造成总体传输严重的延迟。 延迟：或许需要很长时间才能将数据包传送到终点，因为它会被漫长的队列迟滞，或需要运用间接路由以避免阻塞；也许能找到快速、直接的路由。总之，延迟非常难以预料。传输顺序出错：当一群相关的数据包被路由经过因特网时，不同的数据包可能选择不同的路由器，这会导致每个数据包有不同的延迟时间。最后数据包到达目的地的顺序会和数据包从发送端发送出去的顺序不一致，这个问题必须要有特殊额外的协议负责刷新失序的数据包。 出错：有些时候，数据包在被运送的途中会发生跑错路径、被合并 甚至是 毁坏的情况，这时接收端

3、必须要能侦测出这些情况，并将它们统统判别为已遗失的数据包，再请求发送端再送一份同样的数据包。目的：无线通信网络按照其组网方式一般分为两类。一类是集中控制式的，即有中心的，这一类无线网络的运行要依赖预先部署的网络基础设施。另一类是无基础设施的移动网络，即无线自组网(Ad Hoc Network)，也称为多跳无线网(Multi-hop Wireless Network)。Ad Hoc网络是一种特殊的无中心对等式无线网络。网络中的节点同时具有主机和路由器的功能，通过相邻的节点互相作为对方（在直接通信范围内的节点）的路由器，转发数据来实现节点间的相互通信。Ad Hoc网络应用领域，从起初的军事通信，到

4、随后民用的灾后紧急救援、传感器网络、车辆通信等这些具有特殊要求的领域，迫切需要在Ad Hoc网络上保证多媒体信息、紧急数据和实时应用数据的准确、安全、有效地传输。解决该问题的关键就是在 Ad Hoc网络中支持QoS。 Ad Hoc网络本身具有不同于一般网络的特点，具有网络自组性、动态拓扑、有限的和变化的网络带宽、单项信道的存在、多跳通信、终端局限性、分布式控制、有限的网络安全等。这些特性都使得Ad Hoc网络在QoS保证方面面临着巨大的困难和挑战。目前解决QoS保证的常规思路是提供QoS保证体系。QoS保证体系包括QoS模型、QoS路由、QoS信令协议、QoSMAC以及其他组件。由此可见，保证

5、QoS是一个庞大的系统工程，它需要网络结构体系中的任何组件或层次相互合作，任何一个环节的疏漏都可能使QoS保证功亏一篑。其中的QoS路由机制，因其负责找到一条具有足够资源的路径，是支持QoS的关键。所以我们研究能够支持QoS的路由协议是非常有意义的。意义：Ad Hoc网络应用领域广泛，从起初的军事通信，到随后民用的灾后紧急救援、传感器网络、车辆通信等这些具有特殊要求的领域。多媒体信息、紧急数据和实时应用数据的准确、安全、有效地传输将会为人类带来更大方便。2 本课题主要研究内容和预期目标本课题研究主要内容有：（1）研究Ad Hoc网络的网络特性与传统通信网络相比，Ad Hoc网络具有以下显著的特

6、点：无中心和自组织性；自动配置；动态变化的网络拓扑；受限的无线传输带宽；移动终端的局限性；安全性较差；网络的可扩展性不强；存在单向的无线信道；供电问题突出等。（2） 研究AODV协议的工作原理 AODV协议是一种按需的MANET协议它只在必要时请求路由，而且不要求节点维持当前通信中不使用的路由，也就是说，只要通信连接的节点之间有可用路由，AODV就不起任何作用。为了找到通往目的节点的路由，源端将广播一个路由请求分组，邻居节点依次向周围节点广播此分组直到该分组被送到一个知道目的节点路由信息的中间节点或目的节点本身。一个节点将丢弃重复收到的请求分组，路由请求分组中的序列号用来防止路由环路，并能判断

7、中间节点是否响应了相应的路由请求。当节点转发路由请求分组时，它会将其上游节点的标志ID录入路由表，从而能够构建一条从目的节点到源节点的反向路由。当源端移动时，它会重新发起路由发现算法；如果中间节点移动，那么与其相邻的节点会发现链路失效并向其上游节点发送链路失效消息并一直传到源节点，而后源节点根据情况重新发起路由发现过程。 （3）了解服务质量QoS的概念,掌握在Ad Hoc网络中的QoS保障策略,学习中QoS路由支持。服务质量QoS指的是网络体系为保证用户节点的某种业务需求，而事先定义的一系列业务性能限制，如:端到端时延、时延抖动、可用带宽、丢包率等。为了保证QoS，必须具有足够的可用网络资源。

8、其中首要的工作就是在源节点和信宿节点之间发现一条符合要求的路由，此路由可以提供必要的资源以满足特定业务的QoS需求。这种用于发现满足特定业务需求的Qos保证路由算法称为QoS路由算法。（4）结合现有的基于AODV协议QoS协议,并提出一种新的改进方案。从实验角度出发，利用经典开源的网络模拟工具NS-2，对改进后的路由协议进行了仿真实验，通过模拟结果，比较得出改进后协议较原协议在平均端到端时延、标准化路由载荷、分组交付率等性能有明显改善，特别是在负载较多情况下，能够有效控制网络拥塞问题。3 本课题拟采用的研究方法及步骤 (1)文献研究法通过查阅相关文献，全面了解Ad Hoc网络的特性，明确研究对

9、象和方向，了解现有的应用于Ad Hoc网络的经典路由协议和支持QoS的路由协议。 （2）总结概括法通过阅读文献，结合比较优秀的研究理论，总结现有的应用于Ad Hoc网络的经典路由协议和支持QoS的路由协议，并对其研究方法和具体实现作出概括。 （3）实验模拟法基于Linux操作系统，利用NS-2模拟器，建立实验模拟环境，对理论算法进行实验仿真，并将改进前后的AODV协议的实验数据加以比，并考虑其他参数对网络协议性能的影响，分析产生这种影响和变化的原因。 （4）比较分析法实验中，通过比较新提出的协议与现有协议的性能，指出改进协议的优势和不足。 （5）定量分析与定性分析相结合法实验中，对于协议的不同

10、性能指标，如分组交付率、时延等采用较精确的定量分析法，而在总结现有协议时，采用定性分析法，即指出其性能特点即可，不需详细说明数据。 （6）统计分析法实验过程中，使某个参数以某种趋势作出改变，通过观察实验结果，对协议性能在该参数影响下作出某种预测。利用经典开源的网络模拟工具NS-2，对改进后的路由协议进行了仿真实验，通过模拟结果，比较得出改进后协议较原协议在平均端到端时延、标准化路由载荷、分组交付率等性能有明显改善，特别是在负载较多情况下，能够有效控制网络拥塞问题。4 本课题主要参考文献1 Prof. Jitendranath Mungara ,Dr.S.P. Setti ,Prof.G. Va

11、santh.New Model for Quality of Service in Mobile Ad Hoc Network.IJCSNS International Journal of Computer Sci 174 ence and Network Security, VOL.9 No.12, December 2009.2 H. Luo and D. I. Laurenson, QoS based performance evaluation for MANETs, accepted by IEEE WiCom2011 3Nur Idawati Md Enzai, Farhat A

12、nwar, Omer Mahmoud.Evaluation Study of QoS-Enabled AODV.Proceedings of the International Conference on Computer and Communication Engineering,May 13-15, 20084鲁蔚锋,吴蒙,王堃.一种改进AODV 的QoS 路由协议,计算机工程与应用,2009，45（25）5 张卫东.虚拟路由器的设计与实现.西南科技大学学报，2003，18（2）6王三海，杨放春。下一代网络端到端QoS的研究。北京邮社，2004,1：1-2917金海军,Ad Hoc网络均衡

13、负载路由，研究浙江师范大学，2009.68 谢希仁.计算机网络(第5版)M.北京:电子工业出版社,2008.9陈林星，曾曦,曹毅.移动Ad Hoc网络自组织分组无线网络技术.北京：电子工业出版社，2006.410方路平，刘世华，陈盼等. NS-2网络模拟基础与应用. 北京：国防工业出版社，2008.511赵海燕.AdHoc网络中QoS保障的路由算法研究【DJ.硕士学位论文】.济南:山东师范大学，200812单剑锋,陈峥,俞能海等.移动Ad hoc网络的一种负载均衡策略.中国科学技术大学学报,第38卷第10期,2008.10.13刘新宪，朱道力编著. 选择与判断-AHP 层次分析法决策C. 上海

14、市：上海科学普及出版社 , 1990.02 5本课题的具体进度安排（包括序号、起迄日期、工作内容）日期进度安排3月3日3月14日选择毕业设计课题，了解课题内容及相关技术要求3月14日3月21日按任务书要求撰写并提交开题报告3月21日3月30日课题调研、收集、查阅和学习科技文献资料,4月1日5月5日进一步了解论文需要的分析方法，了解NS2软件仿真；AHP算法；TOPSIS评估方法；5月6日5月15日撰写论文及论文初稿完成并提交给指导老师审阅5月16日5月30日论文完善及修改，第二稿交给指导老师再审阅、准备答辩5月31日6月9日对论文再次修改及排版和打印、整理装修成册6月10日6月15日毕业设计答辩指导教师意见： 指导教师：年 月 日