基于路径稳定性的Ad Hoc网络组播路由协议ODMRP研究

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移动Ad Hoc网络,是一类由若干移动通信设备构成的自组织系统。由于Ad Hoc网络中节点移动的随机性,使其拓扑变化频繁,造成网络性能下降,加之伴随各种应用的迅猛发展,人们对Ad Hoc网络的QoS需求也越来越紧迫。因此,设计一种基于路径稳定性的Ad Hoc网络组播路由协议,对于增强其应对网络拓扑变化的适应能力及QoS保障具有非常重要的意义。  本文首先概述了Ad Hoc网络的拓扑结构、特点及应用场景,并对目前Ad Hoc网络路由协议中路径稳定性的国内外研究状况作出对比与分类,进而通过具体分析各类典型的Ad Hoc网络组播路由协议,针对各自优点与不足,以性能较优的按需组播路由协议ODMRP为基础,提出一种贪婪稳定的改进型组播路由协议GS-ODMRP。该协议主要通过以下几项优化措施对原协议ODMRP进行改进:  1.针对ODMRP协议在路由发现阶段,请求报文的全网泛洪导致其性能下降的问题,GS-ODMRP协议通过贪婪转发建立主路径,以达到限制泛洪的目的,使主路径长度最大接近于最短路径,有效降低了协议控制开销及分组传输时延。  2.考虑了路径的稳定性,在估算路由保持连接时间的基础上,运用鲁棒机制确保备用路由在主路由中断时仍有效,从而延长路由的平均生存时间,提高了路由的稳定性。  3.为降低 ODMRP协议“先断后修”的路由维护策略对网络造成的不利影响,GS-ODMRP协议在路径失效前主动进行路由维护,使其能主动地、自适应地对网络的拓扑变化做出反应,有效提升了协议的整体性能。  最后,本文通过NS2仿真平台实现协议GS-ODMRP和ODMRP的模拟仿真,并针对路由平均生存时间、分组传输成功率、协议控制开销及分组端到端时延四项性能指标进行测试比较,验证了GS-ODMRP协议的改进效果。
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