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《ad+hoc網(wǎng)絡的單播和組播路由協(xié)議的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、2006屆研究生博士學位論文Y896414學校代碼:10269學號;YB0324t009纂褰曛忿震擎AdHoe網(wǎng)絡的單播和組播路由協(xié)議的研究院系:讓簋狃登蘭撞盔至專業(yè):丞統(tǒng)筮叛童塞盛研究方向:鹽篡扭匭終指導教師:三籃熬援姓名:生握二oO六年四月孥來痔范大學潛士學位論文論文摘荽論文摘要AdHoc網(wǎng)絡無需固定基站的支持,節(jié)點之間通過無線鏈路進行通信,使用方便、配置靈活,已經(jīng)引起了人們廣泛的關注。AdHoc網(wǎng)絡的研究領域中有諍多囂要解決的問題,如:潞由協(xié)議、能量節(jié)省和網(wǎng)絡安全等,其中路由協(xié)議是AdHoc闞絡實現(xiàn)的關鍵潤題。路由可
2、分為單播路由、組播路由和廣播路由。本文研究具有平西結構的AdHoc網(wǎng)絡豹單播和組播闖題,豳繞著優(yōu)化和提商網(wǎng)絡性能等問題進行了深入的研究,主要的研究內昝和創(chuàng)新性結果如下:1.網(wǎng)絡額撲麴動態(tài)牲便路由節(jié)點維護的蹺由信息莛有綴強的時效性。針對矗dHoc閼絡搐撲易交的特性,必須設計出簡單有效的路由維護算法。本文將鏈路狀態(tài)預測算法引入剄AdHoc網(wǎng)絡的犖播路蠹巍議AODV審。解決了AODV不自&及時發(fā)域斷裂鏈路而導致網(wǎng)絡報文丟失和網(wǎng)絡傳輸時羝增加的闖題。鏈路預測算法根據(jù)無線傳播的原理和節(jié)點運動的規(guī)律,利燃接收報文的能量發(fā)現(xiàn)即將失效的鏈
3、路,然后對幫將失效的路徑提前作出處理。本文提出了二個基于鏈路失效預測的路由維護算法。第一個算法是:當節(jié)點發(fā)現(xiàn)即將失效的鏈路后,在該鏈路失效蘸,將鏈路印將失效豹信息傳遞繪所有使掰該鏈路的活動路徑豹源節(jié)點,由源節(jié)點根據(jù)需要進行相威的處理。這樣避免了失效鏈路的使用以及報文的丟失,降低了網(wǎng)絡中報文鮑投遞時延。第二暈中方法稱為搶先式路出算法,鼯在路由失效前不但簧報告鏈路失效的信息而且修復失效路徑,為了避免產(chǎn)生過多豹控制汗銷,我們使用了局部終窿修復的方法。捻先式路出算法降低了姻絡中搬文的投遞醛延,減少了因無路由雨茁失的報文數(shù),但導致路
4、由開銷略有增加。2.緞播楚Adhoc中的燕要應用,組播的實現(xiàn)霈要良好的緞播路由協(xié)議的支持。在已提出的組捶協(xié)議中,ODMRP協(xié)議犍能建姆,對蒂點移動導致的網(wǎng)絡拓撲結構變化的抗毀性也較強。但當鼴絡中發(fā)送節(jié)點數(shù)較多時,ODMRP協(xié)議中冗余路徑太多,使潮絡中的無效冗余報文占用過多的隧絡帶寬資源,容弱弓
5、趣信遂資源的競爭和網(wǎng)絡沖突。針對該問題,本文提出了兩個基予概率的數(shù)據(jù)轉發(fā)算法,并將其應用到∞M腫協(xié)議中。第一個轉發(fā)算法使ODMRP協(xié)議中的轉發(fā)節(jié)點根據(jù)局部轉發(fā)節(jié)點的密度,動態(tài)遺選擇轉發(fā)概率并按魏概率轉發(fā)數(shù)據(jù)報文。當局部轉發(fā)節(jié)點密度較
6、小時,使用較大的轉發(fā)概率,這樣不會降低隧絡的報文投遞率;當局郝轉發(fā)節(jié)點密度較大時,剮以較小的概率轉發(fā)報文,從麗控制網(wǎng)絡中的冗余報文數(shù),減少網(wǎng)絡帶寬的浪費程度,掇高報文傳遞的效率。第二個概率轉發(fā)算法使ODMRP中的轉發(fā)帶點搬據(jù)牧到同一個掇文的次數(shù)和與發(fā)邀報文的節(jié)點距離決定是否轉發(fā)該報文,如糶同一個搬文被收到的次數(shù)達到某個闕值,則丟棄該報文,否則進行轉發(fā)操俸。瓣售通過接收節(jié)點與發(fā)送節(jié)點闥豹距離動態(tài)調整,如果轉發(fā)節(jié)點距離發(fā)送節(jié)點較遠,則設置較大的閩值,使報文被轉發(fā)的概率增加;否則,設黃較小的閩值,使報文被丟棄的概率增加。仿真結果
7、證實,這兩個轉發(fā)算法通過減少網(wǎng)絡中無效冗余的數(shù)據(jù)報文,提高了OI)MRP中掇文傳遞的有效性,明顯降低了數(shù)據(jù)報文的傳輸時延,增強了蜘議的可擴展性。3.本文還箍出了芨應式的組箍路由協(xié)議瑚壯。麟抻是基于負載的反應式組播辯由協(xié)議,因此能有效地利用網(wǎng)絡資源。此外,協(xié)議從所有發(fā)送節(jié)點中選出一個核華袞師范太學博士學位論文論文攮要心節(jié)點,由核心節(jié)點周期性地廣播核心通告信息,網(wǎng)絡中其它節(jié)點收到該信息后,獲取了到達核心節(jié)點的最短路徑。核心遙告信息傳遞到組成員詹,由組成員節(jié)點利用到核心的最短路徑發(fā)送請求加入組的績息,核心節(jié)點和成員節(jié)點潤所有最短
8、路徑上的節(jié)點的集合構成了網(wǎng)格組播結構。組播結構建立后,發(fā)送節(jié)點首先利用到核心的最短路徑將數(shù)據(jù)向核心節(jié)點方向發(fā)送,任一轉發(fā)節(jié)點收到后,在網(wǎng)格中洪泛該報文,使數(shù)據(jù)報文到達每個成員節(jié)點。RM腫由核心節(jié)點洪泛控制信息,節(jié)省了由每個發(fā)送節(jié)點浹泛控制信息潸耗的蒂寬資源;由予縫搔轉發(fā)結構僅蠹核心節(jié)點與組成員節(jié)贏閥的最短路徑上的節(jié)點構成,轉發(fā)節(jié)點的數(shù)目和潮絡中的冗余報文數(shù)受發(fā)送節(jié)點數(shù)的影響較?。击┦褂昧嘶诰W(wǎng)狀的組播紿構,提高了網(wǎng)絡對節(jié)點移動導致的拓撲結構變化的抗毀性。除核心節(jié)點外的發(fā)送節(jié)點無需加入組播結構就可發(fā)送數(shù)據(jù),避免了不需要數(shù)據(jù)
9、的發(fā)送節(jié)點接收到組播撤文。啪儼不依賴經(jīng){毒孽播旃議,因戴實現(xiàn)靈活。仿真結果表明,與ODMRP協(xié)議相比,該游議在輕負載時性能和ODMRP協(xié)議相當,而在重負載對協(xié)議的性能明顯撖好于ODMRP協(xié)議。關鍵詞:MANET,單播駱由協(xié)議,組播路由協(xié)議,鏈路狀態(tài)預測,搶先式路由簿法,基于概率的數(shù)據(jù)轉發(fā)玨華東師范大學博