移动ad hoc网络中基于分群的网关辅助组播路由协议研究

摘要

移动Ad hoc网络(MANET，Mobile Ad hoc NETworks)是由一系列带有无线收发装置的移动节点所形成的一个多跳临时性自治系统。在该网络中，节点同时具备主机与路由器两种功能。由于MANET具有组网快捷、灵活，且不受有线网络约束等优点，可广泛用于军事、紧急搜索、灾难求助等特殊环境，具有广泛的应用前景。 MANET路由领域的前期研究工作大部分都集中在单播路由问题上，然而，由于无线信道潜在的广播能力，大多数无线网络应该更适合组播路由。目前已有的组播路由协议在规模较小的网络环境下表现令人满意。但是当节点数目增加、网络范围加大、节点的移动性增强的情况下，就达不到理想的路由效果。 本文针对大规模MANET环境来研究符合其自身特点的组播路由，并通过分析各种常用组播路由协议在MANET中性能优劣的原因，提出一种适用于多节点网络环境下的组播协议——基于分群的网关辅助组播路由协议CGMRP(Cluster-based Gateway-aided Multicast Routing Protocol in MANET)。分群使到网络呈现层次结构，当网络规模增大的时候，路由和控制开销比平面结构的网络较小，易于实现节点移动性的管理。然而在传统的分群路由协议中，群首是群内唯一向所有成员提供群间路由的节点，在这种情形下，组播协议的稳健性会受到影响。基于这种考虑，引入网关辅助的思想来减低因群首瓶颈问题导致组播性能严重下降的风险，这是本文所研究的组播协议的优越处之一，使协议兼具稳健性和高效性。 协议的仿真采用权威的网络仿真软件OPNET Modeler。本文通过对仿真结果的分析，如数据包投递率、控制开销、数据传输延时等参数，得出CGMRP协议的性能评估和协议的适用情形，从模拟实验的角度，验证该协议适用于大规模MANET环境的结论。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1 MANET的发展过程

1.2 MANET的特点及应用

1.3 MANET的研究现状及研究热点

1.4本课题的研究内容及意义

1.5论文的主要内容及结构

第2章MANET组播路由协议的比较

2.1概述MANET组播路由协议

2.2 MANET组播路由协议的分类

2.3 MANET组播路由协议的比较

第3章基于分群的网关辅助组播路由协议(CGMRP)的设计

3.1分群思想的引入

3.2典型分群算法的介绍

3.3 CGMRP协议的设计

3.4 CGMRP协议中的数据结构

3.5 CGMRP协议对数据包的处理流程

第4章CGMRP协议仿真及仿真结果分析

4.1 OPNET仿真软件介绍

4.2 CGMRP协议的仿真建模说明

4.3协议性能衡量指标

4.4主要仿真参数

4.5仿真结果分析

4.6实验结论

第5章总结与展望

5.1工作总结

5.2工作展望

参考文献

致谢

原创性声明