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移动自组网(MANETs)是一种不依赖于固定基础设施的多跳的无线移动通信网络,能够在任何时间、任何地点被快速地组建起来。网络中每个结点在充当主机的同时又要充当路由器;结点可以自由移动,网络拓扑结构动态变化;结点之间的高度协作性以及它们分布式与并行的操作使得网络具有高度的稳定性和容错性。移动自组网的诸多优点使得其应用前景十分广阔,它是一种重要的军事通信网络,也可应用于紧急救灾抢险、野外通信、以及传感器网络之中。
移动自组网的结点移动性和无线通信的特点对路由协议的设计提出了诸多问题和挑战:网络拓扑结构动态变化时,如何保证路由的有效性,如何维护网络的连通性;在无线信道带宽受限,相邻结点的信号空间重叠的情况下,如何提高信道利用率,减少相邻结点之间的通信冲突;如何在结点移动的情况下保证较高的数据传输可靠性等。
移动自组网的大多数应用本质上具有群组协同工作的特点,因而基于移动自组网的多播通信协议和广播通信协议近年来成为移动自组网研究的重点。本文通过对移动自组网中已有的多播与广播通信协议进行研究,针对它们在数据传输可靠性方面存在的问题,根据移动自组网拓扑结构动态变化以及结点能力有限的特点提出一种使用簇层次结构的基于谣传机制的可靠通信协议。理论分析和模拟实验数据表明,当网络规模增大,结点分布密度不均匀时,本文提出的协议仍然能够快速地、可靠地将数据多播或广播传送到网络中的目的结点,具有良好的可扩展性和可靠性。