MANET網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)可靠組播路由技術(shù)研究.pdf

1、MANET（Mobile Ad-Hoc Network）網(wǎng)絡(luò)因其不依賴任何固定基礎(chǔ)設(shè)施的快速組網(wǎng)能力得到了日益廣泛的應(yīng)用，尤其是在軍事通信和重大災(zāi)難應(yīng)急通信領(lǐng)域。由于大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中存在大量組播通信業(yè)務(wù)需求，因此MANET網(wǎng)絡(luò)的組播路由技術(shù)是近年來的研究重點(diǎn)之一。MANET網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的組播路由協(xié)議優(yōu)缺點(diǎn)各異，適用于不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。為了充分利用組播路由協(xié)議在不同網(wǎng)絡(luò)場景下的優(yōu)勢，適應(yīng)不斷變化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，提高網(wǎng)絡(luò)的組播通信性能，本文重點(diǎn)研究了

2、根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)場景的特性，自適應(yīng)選擇當(dāng)前場景下按需綜合性能最優(yōu)的組播路由協(xié)議的方法。
　　首先，本文對現(xiàn)有的組播路由協(xié)議及其分類方法進(jìn)行了研究分析，根據(jù)組播通信中是否構(gòu)建組播分發(fā)結(jié)構(gòu)，將現(xiàn)有的組播路由協(xié)議歸納為兩類：基于組播分發(fā)結(jié)構(gòu)的組播路由協(xié)議和基于洪泛的組播路由協(xié)議。其中，基于組播分發(fā)結(jié)構(gòu)的組播路由協(xié)議又分為基于樹形的組播路由協(xié)議和基于網(wǎng)格的組播路由協(xié)議。根據(jù)上述分類標(biāo)準(zhǔn)，本文選取了基于樹形的典型組播路由協(xié)議MAODV，基于網(wǎng)格

3、的典型組播路由協(xié)議ODMRP，基于洪泛的典型組播路由協(xié)議FLOOD和BCAST，作為研究對象。
　　然后，利用NS2仿真工具對上述四種典型協(xié)議進(jìn)行了仿真建模。為了研究不同類型的組播路由協(xié)議在不同網(wǎng)絡(luò)場景下的性能差異，本文以節(jié)點(diǎn)最大移動速度，組播組成員數(shù)和組播源數(shù)三個參數(shù)設(shè)置不同的網(wǎng)絡(luò)仿真場景。并從協(xié)議的分組遞交率、平均時延、分組發(fā)送效率和路由開銷四個方面分析了組播路由協(xié)議的性能。分析結(jié)果顯示，在基于組播分發(fā)結(jié)構(gòu)的組播路由協(xié)議中，基

4、于樹形的組播分發(fā)結(jié)構(gòu)具有高效性，基于網(wǎng)格的組播分發(fā)結(jié)構(gòu)具有高抗毀性。但是，由于這些基于組播分發(fā)結(jié)構(gòu)的組播路由協(xié)議都需要了解網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，保存部分網(wǎng)絡(luò)信息，因此他們適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓哪芰τ邢?。相比之下，基于洪泛的路由協(xié)議不管是在低移動性還是高移動性的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，其信息傳輸?shù)目煽啃远己芨?。然而，基于洪泛的組播路由協(xié)議的高可靠性是靠犧牲帶寬資源保證的。此外，由于基于洪泛的組播路由協(xié)議不受組播組成員數(shù)的影響，其擴(kuò)展性高于基于組播分發(fā)結(jié)構(gòu)的組播路由協(xié)

5、議。
　　在上述研究基礎(chǔ)上，為了實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)選擇不同場景下的最優(yōu)組播路由協(xié)議，本文引入了自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)（Adaptive Neural-network-based Fuzzy Inference System，ANFIS），利用該系統(tǒng)建立了最優(yōu)組播路由協(xié)議的選擇策略知識庫。通過選擇策略知識庫能夠得到任意場景下的組播路由協(xié)議的分組遞交率、平均時延、分組發(fā)送效率和路由開銷的性能指標(biāo)。利用描述用戶業(yè)務(wù)需求的任意目標(biāo)函數(shù)，可以快速得