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无线自组织网络(Ad Hoc网络)是一种不依赖于任何固定网络设施并由一定范围内的移动终端临时建立的网络,广泛应用于军事、自然灾害应急处理、交互式演讲、共享信息的商业会议、紧急通信等领域。随着多媒体业务在Ad Hoc网络中的应用,高速率的实时业务流对Ad Hoc网络提出了多播(Multicasting)和服务质量(Quality of Service,简称QoS)的需求,如何在Ad Hoc网络中实施支持QoS的多播路由协议是当前网络研究的热点之一。
本文主要研究了Ad Hoc网络多播路由的运作方式、QoS保障问题以及多播路由协议的改进。首先研究了几种经典Ad Hoc网络多播路由协议,分析了它们建立及维护多播路径的算法,总结了它们的网络性能及优缺点,进一步分析了Ad Hoc网络多播路由的QoS保障问题,以及在多播路由算法上扩展QoS的难点和方法,然后研究了几种现有的Ad Hoc网络QoS多播路由协议,分析了它们提供QoS的方案和运作过程,总结了它们的优点和不足之处。
在上述研究工作的基础上,本文对Ad Hoc网络多播路由协议ODMRP进行了改进,提供了一种基于稳定链路和带宽预留机制的QoS服务。通过分析Ad Hoc网络多播路由信道共享方式的特点,将单播路由协议的带宽预留机制进行扩展,应用于多播路由协议中,并将节点的熵(一种描述节点移动信息的度量)作为ODMRP协议中QoS服务的一个参数,旨在为数据传输提供具有足够带宽且相对稳定的多播路径,由此得到一种支持QoS的Ad Hoc网络多播路由协议--QODMRP。最后在NS2网络仿真平台上对QODMRP协议进行了模拟实验,并将实验结果与ODMRP协议进行比较分析,发现QODMRP协议能够为Ad Hoc网络提供较好的服务质量保证。文末讨论了Ad Hoc网络QoS多播路由技术的研究展望。
本文得到了国家自然科学基金资助项目(批准号:90304018、60672137)和教育部博士点基金项目(批准号:20060497015)的资助。