移動Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)自動配置算法研究.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，移動Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)得到了廣泛的應(yīng)用和研究。與傳統(tǒng)的無線通信技術(shù)相比，移動Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不依賴基礎(chǔ)設(shè)施且能夠快速和靈活配置，能適用于要求高抗毀性和動態(tài)高效通信的場合。它既能夠作為一種獨(dú)立的技術(shù)完成一些傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無法完成的任務(wù)，也能作為一種輔助技術(shù)與其它技術(shù)，如蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等相結(jié)合，以達(dá)到擴(kuò)展應(yīng)用范圍、改進(jìn)性能和降低費(fèi)用等目的。移動Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)展現(xiàn)了極其誘人的應(yīng)用前景，也帶來了許多技術(shù)上的挑戰(zhàn)。為了

2、在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)正確地建_上路由以支持?jǐn)?shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)發(fā)，每個移動Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)必須配置唯一的地址。在實(shí)際的移動Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，如何采用動態(tài)的方式為移動節(jié)點(diǎn)配置IP地址，是極其基本和極為重要的問題。盡管已經(jīng)存在一些針對移動Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的自動配置解決方案，但至今尚沒有任何一種能夠成熟到成為標(biāo)準(zhǔn)。因此，如何動態(tài)地為移動節(jié)點(diǎn)配置有效的IP地址，依然是該領(lǐng)域亟待解決的熱點(diǎn)問題。本文針對移動Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)的地址自動配置問題作了系統(tǒng)深入的

3、研究，并提出了新的方案，以支持高效的數(shù)據(jù)路由功能。主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)包括以下方面： 1.介紹了Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用背景、發(fā)展歷史以及當(dāng)前研究現(xiàn)狀；綜述了前人在移動Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)自動配置方面的研究成果和未解決問題；闡述了本文要達(dá)到的目標(biāo)。 2.提出了基于生成樹的地址自動配置新方法，借助生成樹能實(shí)現(xiàn)更均勻的地址資源配置。通過為每個節(jié)點(diǎn)配置冗余地址，使得每個節(jié)點(diǎn)都擁有進(jìn)一步分配地址的能力，從而加速了新節(jié)點(diǎn)獲取地址配置的過

4、程：改進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識的定義和使用方式，即使不同的子網(wǎng)偶而不幸地使用了相同的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，該方法也能正確地處理子網(wǎng)間的合并，從而避免了前人對網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識唯一性的不合理假設(shè)。分析和仿真表明，與AAAC和Prophet等方法相比，該方法能更好地支持網(wǎng)絡(luò)分裂與合并，有效地降低了網(wǎng)絡(luò)通信開銷和配置延遲。 3.針對扁平網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的局限性，將層次結(jié)構(gòu)思想應(yīng)用到自動配置問題，通過引入地址代理的概念來組織IP地址，使得地址層次的建立和維護(hù)得到了簡化。分析和仿

5、真表明基于地址代理的層次方案，只需花費(fèi)幾乎可忽略的通信負(fù)擔(dān)，就能有效地減少地址初始沖突概率，并加速地址沖突檢測，因而能更好地支持移動Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)頻繁的分裂與合并場景。 4.通過引入虛擬地址代理的概念，將層次化的思想應(yīng)用于存在聚簇協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。重用聚簇結(jié)構(gòu)極大地簡化了地址配置和維護(hù)過程：同時，由于最大化了簇頭節(jié)點(diǎn)地址的有效期，基于聚簇結(jié)構(gòu)的自動配置方法，還能夠促進(jìn)簇結(jié)構(gòu)的管理，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)虛擬主干路由功能的可用性和穩(wěn)定性。

6、 5.為了減少層次結(jié)構(gòu)的維護(hù)負(fù)擔(dān)，引入了一種松散的域結(jié)構(gòu)，用于管理地址的配置和更新過程。這種松散的域結(jié)構(gòu)去除了層次結(jié)構(gòu)的維護(hù)費(fèi)用，更加適合節(jié)點(diǎn)不斷移動、拓?fù)洳粩嘧兓囊苿覣d-Hoc網(wǎng)絡(luò)。 6.為了對現(xiàn)存的Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)自動配置協(xié)議增加隱私保護(hù)支持，提出一種簡單的隱私擴(kuò)展方法，將標(biāo)準(zhǔn)文檔RFC3041所提出的隱私編址方案擴(kuò)展到了Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。通過引入了隨機(jī)二分法，來代替?zhèn)鹘y(tǒng)二分法，使得一批采用地址池的自動配置協(xié)議能