【路由仿真】基于matlab无线自组网AODV路由机制仿真【含Matlab源码 1936期】

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二、简介

Ad Hoc网络是移动网络的一种特殊形式,是一种自创造、自组织和自管理的网络.在Ad Hoc网络中,路由协议承担起及时维护和重建路径的工作.开发良好的路由协议是建立Ad Hoc网络的首要问题.目前,许多Ad Hoc网络协议已经问世,国内外对这些协议也有深入研究.AODV路由协议是其中最具有代表性的协议之一.它是一种按需路由协议,只在源节点需要路由的时候才发起路由从而降低了对网络带宽和能量的过渡消耗.

1 路由发现和维护
当源节点不具备一条到目的地的路由而又要发送数据到目的地时,源节点广播RREQ消息给邻居.邻居接收请求消息,建立一条到源的逆向路径,并设置逆向路径的生存期.如果该节点没有到目的节点的路由,就把收到的RREQ转给自己的邻居,直到到达目的节点,或者到达某个具有“更新”路由的中间节点.目的节点收到RREQ,就建立到源节点的逆向路由,返回一个RREP路由应答报文.单播该RREP给源节点.中间节点收到RREP,就建立到目的节点的正向路由.

AODV路由协议采用Hello消息机制进行链路连通性管理,从而对有效路由进行维护.具有有效路由的节点每隔固定时间T便广播一个特殊的RREP包,即Hello消息.邻节点收到Hello消息,可对各自的相应路由进行建立或更新.若节点在连续的几个T的时间内未收到有效路由中相邻节点的Hello消息便认为该链路中断,并发送RERR至相关路由的节点.

2 局部修复与改进
当发现链路断开时,可以由源节点重新发出RREQ查找路由.但是,目前多用局部修复,即,断开处的节点试图修复断开的活跃路由,如果一次修复尝试失败则由源节点重新发出RREQ查找路由.当发现链路断开后,如果断链处的上游节点与目的节点之间的距离小于MAX—REPAIR—TTL 跳,则该节点启用生存时间比较小的RREQ广播来修复路由.

三、部分源代码

clear 
close all;

%主程序


 clear;
 
 nodes_number  = 50; 
 A = 100;  
 R = 10; 
 
 rand('state', 0);
 X = rand(1,nodes_number)*A/2;  
 Y = rand(1,nodes_number)*A/2; 
 
fprintf('此网络有 %d 个节点。\n',nodes_number);
fprintf('\n');    

 figure(1); 
 clf;
 hold on; 

title('无线自组网AODV路由机制仿真');
xlabel('空间横坐标 x  单位：m');
ylabel('空间纵坐标 y  单位：m');

for i = 1:nodes_number
     plot(X(i), Y(i), '.'); 
     text(X(i), Y(i), num2str(i));
     for j = 1:nodes_number
         distance = sqrt((X(i) - X(j))^2 + (Y(i) - Y(j))^2); 
         if distance <= R
             nodes_link(i, j) = 1;
             %line([X(i) X(j)], [Y(i) Y(j)], 'LineStyle', '-.'); 
             grid on;
         else
             nodes_link(i, j) = inf;
         end;
     end;
 end;

四、运行结果

五、matlab版本及参考文献

1 matlab版本
2014a

2 参考文献
[1] 沈再阳.精通MATLAB信号处理[M].清华大学出版社，2015.
[2]高宝建,彭进业,王琳,潘建寿.信号与系统——使用MATLAB分析与实现[M].清华大学出版社，2020.
[3]王文光,魏少明,任欣.信号处理与系统分析的MATLAB实现[M].电子工业出版社，2018.

3 备注
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