基于显示组播与稳定链路修复的MAODV-X组播路由协议的研究与实现

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Ad Hoc网络是一个没有任何中心实体的自组网络,它依靠节点间的相互协作自行成网,借助多跳转发技术来完成有限距离的传输。Ad Hoc网络具有组网灵活性、支持移动性、易于迅速展开和系统整体抗毁能力强等特点,因此非常适合于军事、救灾、个人通信、无线传感器网络等领域。Ad Hoc网络及其相应的路由协议在这样的背景下,成为世界各国网络研究领域的研究热点之一。  随着组播技术的发展和应用的增加,组播技术对于需要团队密切协作的应用已经变得非常重要。目前已经提出了很多针对Ad Hoc网络的组播协议,MAODV就是其中应用较多的协议之一。但是MAODV是基于树型结构的,在节点数目较少的情况下,会有很多非组播成员会作为组播树的一部分,增加了网络的控制开销;另一方面,由于Ad Hoc网络中节点具有能量有限、处理能力不同等特点,会使链路断路频繁发生,增加了断路的修复次数,而MAODV并没有一个稳定的链路修复机制,从而导致较高的端到端延迟,增大网络开销。  针对以上问题,本文对Ad Hoc组播协议MAODV进行了深入的研究,将显式组播思想和MAODV的树型结构相结合,并利用最大熵选择一条最稳定链路,从而提出一个基于显式组播和稳定链路修复的MAODV-X路由协议。通过具有组播中间节点路由表的组播中间节点来减少原MAODV协议的组播路由,进而化简组播树,减少组播树的控制开销;并通过组播中间节点路由表来简化显式组播IP地址的压缩编码,降低显式组播中分析IP头的复杂度;在链路修复的过程中通过考虑能量消耗和拥塞程度来确定链路的稳定性,并通过使用香浓最大熵定理计算链路的稳定系数,从而选择一条最稳定的链路用于修复,减少了链路修复的次数。  本文详细阐述了MAODV-X路由协议,在对NS2网络仿真软件扩展的基础之上,对MAODV-X路由协议进行仿真实验。最后,通过对MAODV、E2M以及MAODV-X路由协议仿真结果的分析,验证了MAODV-X路由协议在整体性能上较MAODV和E2M有一定的提高。
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