Ad Hoc网络中支持QoS的DSR路由协议研究及NS2模拟

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Ad Hoc网络是由一组带有收发装置的移动节点组成的一个临时性多跳自组织的无线移动通信网络。随着Ad Hoc网络传输多媒体业务需求的增加,要求网络支持服务质量(QoS)。然而Ad Hoc网络的无线多跳,带宽资源受限,网络拓扑动态变化给QoS研究带来了新的挑战。本文总结了国内外相关研究成果,研究了Ad Hoc网络中支持QoS的路由协议,改进了DSR动态源路由(Dynamic Source Routing Protocol),提出了QoS-DSR路由协议。DSR协议采用源路由机制,中间节点不需要存储路由信息,不使用周期性的路由通告,节约带宽并且减少功率消耗,具有高效的路由效率,非常适合规模相对较小的Ad Hoc网络。但是DSR协议只支持尽力而为的业务,不具有QoS保证。因此,本文首先分析DSR协议在支持QoS上的不足,并总结了国内外DSR协议的QoS研究进展,对于不同的改进方案加以分类比较,分析其优缺点。接着,本文基于DSR协议设计了一个支持QoS的路由协议QoS-DSR。QoS-DSR对DSR协议的改进主要体现在三方面:(1)改进了路由发现过程,在路由请求分组中增加了QoS参数;(2)路由选择不以最短跳数为标准,综合考虑带宽,时延,节点拥塞情况,链路稳定性等因数;(3)融和单路径与多路径。QoS-DSR根据链路状况选择满足业务QoS要求的路径,并充分利用单路径与多路径的优点,增强了网络负载平衡能力,提高了网络利用率,更好的满足业务QoS需求。最后,本文使用网络模拟软件NS2对QoS-DSR协议进行了性能评价。模拟结果表明:●QoS-DSR在网络吞吐量方面比DSR表现优秀,因而有效的提高了网络利用率。●QoS-DSR路由开销在可接受范围内。●QoS-DSR协议支持带宽,时延等QoS指标。因此,我们得出结论:QoS-DSR是一种比较有效的QoS路由协议。
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