毕业设计(论文)
题目DSDV路由协议分析与仿真
学院(全称)信息科学与工程学院
专业、年级通信工程06级02班
学生姓名学号
指导教师
论文评阅人
重庆交通大学
2010年
前言
物联网的英文名称为“The Internet of Things”,简称：IOT。由该名称可见，物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的概念是在1999年提出的。最早时期，物联网被称之为传感网。中科院早在1999年就启动了传感网的研究，并已取得了一些科研成果，建立了一些适用的传感网。1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。2003年，美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。
3.7本章小结21
第4章DSDV路由协议分析22
4.1协议的提出22
4.2工作原理22
4.2.1路由表的建立、更新和数据转发之间的关系23
4.2.2路由表的建立23
4.2.3路由表的更新23
4.2.4数据包的转发24
4.3DSDV相关的关键技术24
4.3.1避免路由环路24
4.3.2减少路由波动26
本文在阐述无线传感器网络概念和特点的基础上，引入了无线传感器网络路由，介绍了现有无线传感器网络路由协议，并结合现有无线传感器网络路由协议，实现了一种基于路由表驱动的路由协议(DSDV)。本文详细分析了DSDV路由协议，实现了DSDV路由协议在NS2上的仿真，对在仿真过程中得到的数据进行分析，从中发现网络拓扑和找到路由路径，并对结果加以分析，进一步深化对DSDV路由协议的认识和了解。
随着通信技术、嵌入式计算技术和传感器技术的飞速发展和日益成熟，人们研制出了各种具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器。由许多微型传感器构成的无线传感器网络(WSN)引起了人们的极大关注。由设置在无人值守的监控区域内大量的具有通信与计算能力的微小传感器节点构成的智能自治测控网络系统称为无线传感器网络(Wireless sensor networks)。它包括传感器、感知对象和观察者。人们可以通过传感器网络直接感知客观世界，称为人与自然之间重要的交互方式。
2.2.2节点硬件结构7
2.2.3协议栈8
2.3路由协议的分类8
2.3.1按需驱动路由协议9
2.3.2表驱动路由协议11
2.4本章小结13
第3章NS2仿真软件15
3.1NS2概述15
3.2NS2结构16
3.3C++与Otcl的接口16
3.4Otcl脚本编写18
3.5NS2仿真流程19
3.6NS2相关工具介绍20
4.3.3定时器27
4.3.4序列号机制27
4.4本章小结27
第5章DSDV路由仿真29
5.1总体设计29
5.2DSDV路由仿真实现32
5.2.1仿真场景设置32
5.2.2仿真结果及分析33
第6章总结与展望38
6.1工作总结38
6.2未来展望38
致谢40
参考文献41
摘
无线传感器网络(WirelessSensorNetwork，WSN)作为人与自然界进行信息沟通的一种方式，随着目前传感器节点小型化、多样化的发展，正得到越来越广泛的使用，人们对无线传感器网络各方面的研究也成为目前学术界的研究热点。路由协议是无线传感器网络在网络层上的一个关键研究课题，本文着重研究基于路由表的目的序列距离矢量路由协议。
中文摘要I
英文摘要II
第1章绪论1
1.1课题背景1
1.2国内外研究现状和发展1
1.3本文研究内容及意义3
第2章无线传感器网络及其路由技术概论4
2.1无线传感器网络概述4
2.1.1无线传感器网络定义4
2.1.2无线传感器网络的特点4
2.源自文库.3无线传感器网络的应用5
2.2无线传感器网络的结构7
2.2.1分层结构7
本文主要研究目的序列距离矢量路由算法(DSDV)，其最初由Charles E．Perkins等人提出。对DSDV路由原理进行理论分析的同时，并通过网络仿真软件NS2对其进行仿真。由于NS2是一款开放源代码的网络仿真软件，任何人可以获得、使用和修改其源代码，正是如此，世界各地的研究人员每天都在对其功能进行扩展和更新，因此，我们简单介绍了NS2的结构、前后台的连接和仿真的一般流程。最后通过对仿真结果中得到的数据进行分析，并使用相关软件提取出有用数据，进行分析，来更进一步认识和了解DSDV路由协议。
NS2(Network Simulator, version 2)称为网络模拟器，又称网络仿真器。最初由UC Berkeley开发，专门用来研究大规模网络以及当前和未来的网络协议交互行为。由于NS2中所有源代码都开放，因此受到大量研究人员的亲睐，也是目前网络研究领域应用最广泛的网络仿真软件之一。随着越来越多人的研究，其功能更加强大，支持的协议和功能模块也更加丰富。它对有线和无线网络上的TCP、路由和多播等协议的仿真提供了强有力的支持。由于强大的功能和丰富的模块，网络传输协议、路由队列管理机制、路由算法、业务源流量产生器，以及无线网络的Ad hoc，WLAN和WSN路由，移动IP和卫星通信网络等的仿真模块均已实现。同时通过对局域网的仿真，从而实现了多播以及一些MAC子层协议。因此，考虑到其中多的优点，在本次课题研究中将采用NS2仿真软件进行路由仿真。
WSN的主要任务是对分布在传感节点监测范围内的数据进行查询，收集和处理，并将最终数据发布给终端节点，方便人们感知客观世界；而路由算法则是WSN中最重要的部分，它用来建立源节点与目的节点之间的路径，实现数据通信。DSDV是对传统的Bellman-Ford路由协议的改进，是一种无环路距离向量路由协议，同时也是一种表驱动主动路由协议。由于其算法简单，同时又具有获取路由的延时小，较适合具有实时要求的应用；引入目的节点序列号，既能区别路由的新旧，又能有效避免路由环路的产生和无限计数的问题；有效减少端到端的时延，从一定程度上满足各种应用对QoS的要求。在此对其进行研究，通过仿真，分析其有点以及存在的问题，并相对应的提出改进办法。