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Ad hoc组播路由协议研究与仿真

姜河  
【摘要】:本论文所反映的研究工作的研究背景是四川省网络通信重点实验室与核工业部九院的合作预研项目:“无人驾驶机群作战网络体系结构研究”。正因为该网络的Ad hoc特性,使组播路由协议在该网中扮演了重要的角色。本论文的主题正是“Ad hoe组播路由协议研究与仿真”。 无线自组网(ad hoc networks)是由一组无线节点组成的无基础设施网络。无线自组网络应用往往带有组协同操作的性质,对于这类应用采取组播技术能有效地利用无线信道下有限的带宽。然而,由于受到带宽和无线信道不稳定的限制,基于有线网络的组播路由协议在无线自组网上的应用效果很不理想。在过去的二十年间,研究者为无线自组网提出了一系列的组播路由协议。实现和仿真这些路由协议已成为组播路由协议研究的重要内容。 本文重点考察了一种目前尚处于IETF的建议草案(Draft Proposal),但极有希望成为IETF标准(RFC)的组播路由协议:自组网组播距离向量(MAODV-Multicast Ad-hoc On-demand Distance Vector)协议。笔者利用美国加州大学柏克利分校开发的网络仿真软件NS(Network simulator),在不同条件下对MAODV的性能进行仿真,结果显示在需要组协同操作的应用环境下,运用组播技术带来极大的性能提升。 笔者的本项研究的贡献主要在于对MAODV协议提出以下3项改进建议: ■ MAODV草案中建议节点通过缓存组联络报文(GRPH—GRouP Hello)中的<组地址,组序列号>对来检测重复接收到GRPH报文。这样的做法将导致某些情况下节点检测不到树分割的发生。因此,笔者建议:除组地址、组序列号外,节点中缓存的内容还应当包括GRPH中的组长地址,以保证树分割的正确的检测。 ■ MAODV草案关于“发送请求的节点接收到来自组播树成员的RREP—J报文后需等待一段时间后才激活到组播树的路径。”的做法降低了分组投递率。笔者建议采用“立即激活”方式,仿真结果表明在节点移动速度等于20米/秒时,立即激活方式的分组投递效率至少可提高25%,速度越 西南交通大学硕士研究生学位论文 第n页 快效率越高。 .MAODV草案中采取“盲目泛洪”的方式转发广播分组,节点通过邻居发 现所获得的邻节点信息未能有效地利用。笔者建议采用“自我抑制泛洪” 来转发路由请求(RREQ一Rout 1 ng REQest)报文和GRPH报文,仿真结 果表明在20个组成员,5个数据源的情况下,尺EQ的广播流量减少86%, GRPH的广播流量减少62%。


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