MANET網絡自適應可靠組播路由技術研究.pdf

1、MANET（Mobile Ad-Hoc Network）網絡因其不依賴任何固定基礎設施的快速組網能力得到了日益廣泛的應用，尤其是在軍事通信和重大災難應急通信領域。由于大多數網絡應用中存在大量組播通信業(yè)務需求，因此MANET網絡的組播路由技術是近年來的研究重點之一。MANET網絡現有的組播路由協議優(yōu)缺點各異，適用于不同的網絡環(huán)境。為了充分利用組播路由協議在不同網絡場景下的優(yōu)勢，適應不斷變化的網絡環(huán)境，提高網絡的組播通信性能，本文重點研究了

2、根據不同網絡場景的特性，自適應選擇當前場景下按需綜合性能最優(yōu)的組播路由協議的方法。
　　首先，本文對現有的組播路由協議及其分類方法進行了研究分析，根據組播通信中是否構建組播分發(fā)結構，將現有的組播路由協議歸納為兩類：基于組播分發(fā)結構的組播路由協議和基于洪泛的組播路由協議。其中，基于組播分發(fā)結構的組播路由協議又分為基于樹形的組播路由協議和基于網格的組播路由協議。根據上述分類標準，本文選取了基于樹形的典型組播路由協議MAODV，基于網格

3、的典型組播路由協議ODMRP，基于洪泛的典型組播路由協議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議進行了仿真建模。為了研究不同類型的組播路由協議在不同網絡場景下的性能差異，本文以節(jié)點最大移動速度，組播組成員數和組播源數三個參數設置不同的網絡仿真場景。并從協議的分組遞交率、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議的性能。分析結果顯示，在基于組播分發(fā)結構的組播路由協議中，基

4、于樹形的組播分發(fā)結構具有高效性，基于網格的組播分發(fā)結構具有高抗毀性。但是，由于這些基于組播分發(fā)結構的組播路由協議都需要了解網絡狀態(tài)，保存部分網絡信息，因此他們適應網絡拓撲變化的能力有限。相比之下，基于洪泛的路由協議不管是在低移動性還是高移動性的網絡環(huán)境中，其信息傳輸的可靠性都很高。然而，基于洪泛的組播路由協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議不受組播組成員數的影響，其擴展性高于基于組播分發(fā)結構的組播路由協

5、議。
　　在上述研究基礎上，為了實現自適應選擇不同場景下的最優(yōu)組播路由協議，本文引入了自適應神經模糊推理系統（Adaptive Neural-network-based Fuzzy Inference System，ANFIS），利用該系統建立了最優(yōu)組播路由協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。利用描述用戶業(yè)務需求的任意目標函數，可以快速得