基于ARM平台的AODV路由协议实现与AODV协议的改进--《北京邮电大学》2009年硕士论文
基于ARM平台的AODV路由协议实现与AODV协议的改进
【摘要】：
目前Ad Hoc网络正成为网络发展的热点。移动Ad Hoc网已经作为无线局域网的一个补充被应用于人们的日常生活,并且,Ad Hoc网可与个人区域网(PAN,如蓝牙,BodyLAN等)相结合为短距离范围内设备之间提供无线连接,设备之间的通信几乎不需要用户干涉。随着无线通信的发展,Ad Hoc网将会有更广泛的应用。
在论文的第一部分,基于北京邮电大学宽带通信网络实验室的教育部资助项目的实际需求,介绍了一种基于ARM嵌入式Linux平台的Ad Hoc无线网络中继节点的实现。系统硬件部分采用了基于ARM9微处理器的S3C2410开发板。本文首先介绍了如何建立完整的交叉编译环境,这是在ARM Linux上做嵌入式开发的基础。接着本文介绍了如何移植ARM系统的Bootloader—vivi,这是ARMLinux上系统的BIOS。接着本文讲述了如何移植Busybox来建立根文件系统,以及如何移植Linux 2.6.18内核,这将使2.6内核的系统能够在ARM Linux平台上成功的启动起来。然后本文讲述了如何修改USB驱动,以及如何移植无线网卡驱动,这将使USB无线网卡在ARM Linux上成功的运行起来,这是无线网络通信的基础。最后本文讲述了如何移植AODV路由协议,并对协议进行了多跳测试。
在论文的第二部分,我们深入的研究了AODV协议的完整机制,并重点研究其路由建立的机制,对于其中的序列号机制、路由请求机制、路由应答机制等方面进行深入探讨。在本论文的最后,提出了对该协议的改进思想,使得在源节点和目的节点之间可以建立多条不相关路径,从而更加有效地利用有限的网络资源,并通过在MANET工作小组推荐的NS2仿真软件环境下进行仿真测试改进后的性能。
【关键词】：
【学位授予单位】：北京邮电大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2009【分类号】：TN929.5【目录】：
ABSTRACT5-6
第一章 项目背景介绍9-16
1.2 无线通信的研究背景9-12
1.2.1 无线通信的现状9-10
1.2.2 无线网络接入技术10-11
1.2.3 Ad Hoc网络的研究背景11-12
1.3 嵌入式系统的发展现状12-14
1.3.1 总体状况12
1.3.2 ARM处理器12-13
1.3.3 嵌入式 Linux操作系统13-14
1.4 嵌入式Linux对无线网络的支持14
1.5 课题的研究意义14
1.6 本论文的基本结构14-16
第一部分 基于ARM平台的AODV路由协议实现16-71
第二章 嵌入式LINUX系统的移植16-49
2.1 Linux系统移植概论16
2.2 宿主机环境准备16-17
2.3 交叉编译环境的搭建17-18
2.3.1 交叉编译环境的概念17-18
2.3.2 交叉编译环境的建立18
2.4 引导程序加载器BootLoader的编译18-22
2.4.1 引导程序加载器 BootLoader的作用18-19
2.4.2 引导程序加载器 BootLoader编译过程19-22
2.5 内核移植22-31
2.5.1 内核的基本概念22-23
2.5.2 获取内核源代码23-24
2.5.3 内核移植准备24-28
2.5.4 裁剪内核28-31
2.6 根文件系统的制作31-39
2.6.1 根文件系统简介31
2.6.2 busybox简介31-32
2.6.3 busybox的编译32-33
2.6.4 编写根文件系统中的重要文件33-36
2.6.5 建立根文件系统36-39
2.7 目标板的烧写39-49
2.7.1 系统开发板简介39
2.7.2 烧写前的准备工作39-41
2.7.3 vivi的烧写41-43
2.7.4 vivi的设置43-47
2.7.5 下载内核和根文件系统47-49
第三章 无线网卡驱动的移植49-66
3.1 无线网卡驱动的方法概述49
3.2 USB驱动移植49-54
3.2.1 USB发展现状49
3.2.2 USB驱动移植49-54
3.3 无线工具集的移植54-56
3.4 无线网卡驱动的移植56-62
3.4.1 移植前的准备56-58
3.4.2 在内核中编译58-59
3.4.3 启动无线网卡驱动59-61
3.4.4 配置无线网卡—ad-hoc模式61-62
3.5 无线网卡的速率测试62-66
3.5.1 配置可写文件系统tmpfs62-64
3.5.2 移植可用的ftp工具64-65
3.5.3 ftp测试无线网卡速率65-66
第四章 AODV路由协议的移植66-71
4.1 移植前的准备66-67
4.2 用户态部分编译67-68
4.3 内核模块编译68-69
4.4 实测AODV69-71
4.4.1 测试前的准备69
4.4.2 Mac过滤制造多跳69
4.4.3 测试多跳速率69-70
4.4.4 测试结果分析70-71
第二部分 AODV协议的改进71-104
第五章 路由协议改进课题背景介绍71-75
5.1 移动Ad Hoc网的现状及发展前景71-72
5.2 移动Ad Hoc网的特点72-73
5.3 本部分论文的研究点73-75
第六章 AODV(AD HOC按需距离向量)路由协议综述75-83
6.1 协议特点75
6.2 AODV术语75-76
6.3 AODV基本机制76-79
6.3.1 AODV路由建立机制77
6.3.2 AODV路由维护和恢复机制77-79
6.4 AODV帧格式79-83
6.4.1 路由请求消息RREQ79-80
6.4.2 路由应答消息RREP80-81
6.4.3 路由错误消息RERR81-82
6.4.4 路由应答确认消息RREP-ACK82-83
第七章 AODV路由建立机制分析83-93
7.1 序列号的维护83-84
7.2 路由表项和先驱表84-85
7.3 产生路由请求消息 RREQ85-86
7.4 控制路由请求消息 RREQ的分发86-87
7.5 处理和转发路由请求消息RREQ87-88
7.6 生成路由应答消息RREP88-90
7.6.1 由目的节点生成路由应答消息RREP89
7.6.2 由一个中间节点生成路由应答消息RREP89
7.6.3 生成无理由路由应答消息(gatuitous) RREPs89-90
7.7 接收和转发路由应答消息RREP90-92
7.8 在单向链路上的操作92-93
第八章 AODV协议路由建立机制的改进93-103
8.1 AODV路由协议的不足93
8.2 对协议的改进思路93-96
8.3 Ns-2仿真96-102
8.3.1 路由协议代码的修改96-97
8.3.2 仿真场景的设定97
8.3.3 仿真结果97-102
8.4 结论102-103
第九章 结束语103-104
参考文献104-105
致谢105-106
攻读硕士学位期间发表的学术论文106
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支持CAJ、PDF文件格式
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