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Ad Hoc 网络是没有任何中心节点的自组织网络,依靠节点间的相互协作,在无线环境中自行成网。它是不需要依赖现有固定通信网络基础设施的、能够迅速展开使用的网络体系,网络节点能够动态地、随意地、频繁地进入和离开网络,借助于多跳转发技术来弥补无线设备的有限传输距离、从而拓宽网络的覆盖范围。Ad Hoc 网络可以广泛的应用于军事领域、传感器网络、紧急和临时场合、个人网络等。然而,Ad Hoc 网络也面临着许多在实际应用中未解决的问题,值得进行深入的研究。尤其是 Ad Hoc网络的路由协议是目前研究最集中的地方,也是本文研究的重点。
文中首先介绍了 Ad Hoc 网络和它的路由协议的相关知识,并对具有代表性的 AODV 协议进行详细的介绍。然后介绍 Ad Hoc 网络节点的硬件、软件的设计与实现,节点的硬件使用 UBICOM 公司的 IP2022 作为 MCU,使用 Nordic 公司的 nRF905 作为射频芯片,它们之间使用 SPI 接口通信。在软件设计中,为了达到简单、灵活、高效的目的,采用分层模块化的思想,自定义软件体系结构,把它分为数据链路层、网络层、应用层,并使用 C 语言和汇编语言编程实现。数据链路层采用多址访问和碰撞回避的MAC 协议,实现多信道通信。网络层中的路由协议是本文的重点,路由协议采用 AODV 协议,AODV 协议算法分为路由查找算法和路由维护算法。文中根据实际应用的需要和网络节点的硬件特性,对 AODV 协议进行了改进,把 AODV 协议划分为 10 个事件,每个事件设置触发条件,10 个事件既相互独立又相互作用,共同完成 AODV 协议的功能。文中还详细的介绍了在实现嵌入 AODV 协议过程中遇到的困难,并给出了解决方案。最后通过搭建测试平台,组建 Ad Hoc 网络,对整个网络进行了性能测试。