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随着现代无线通信技术和因特网的发展与进步,逐渐出现了移动视频会议、应急通信、GPS定位导航等组播业务,这些组播业务都是基于组播协议的,由于是实时业务,所以人们对其传输的稳定质量要求很高。但是在移动Ad Hoc网络中,节点经常不可预测地移动,导致网络拓扑频繁、快速、任意变化,而且无线链路相对于有线信道带宽较窄,每个节点传输距离以及能量有限,导致了传输路径中断的概率增大,所有这些都使得移动Ad Hoc网络的组播路由技术更加复杂,而且现有的组播路由协议没有考虑构成路由的各条链路状态,很多采用的都是最短跳数的路径度量机制来选择路由,这样不仅增加了使用潜在不可靠路由的可能,而且有可能会导致频繁的路由失效,这对于这些实时业务来说是不能接受的。
因此提高Ad Hoc网路由动态拓扑适应性,减少动态拓扑造成的路径中断次数,对Ad Hoc网性能提高、规模的扩展具有非常重要的意义。本文首先对Ad Hoc网络中经典的组播路由协议进行了分类比较,然后介绍了移动自组网中基于稳定性的路由算法的研究现状,在此基础上提出了一种基于路径稳定性的路由选择机制RS:该机制研究了移动自组网网中影响节点稳定性状态的因素,从而系统地将节点的运动状态划分为自身节点的稳定尺度和邻居之间的相互稳定尺度。这两种度量分别对节点自身的运动状态以及节点周边的运动情况加以评价度量,充分地反映了不同链路的稳定性程度,并结合数学上的加权思想,节点能量等因素得到链路的稳定度量,最后采用将链路稳定尺度累积的计算方法得到路径稳定度度量,根据此度量值选取最稳定的路径进行数据转发。最后本文将此机制应用到MAODV路由算法中,得到了一种改进的算法RS-MAODV,并且在文章中进行了相应的数学理论分析和详细的算法流程设计。改进的路由算法选择的路由不仅稳定性较好,路由跳数小,而且能有效的避免网络拥塞和信道竞争,并且该算法只需要周期性获得邻居节点的位置信息,与以往的路径稳定性选择算法相比,具有计算简单,更符合实际应用的特点。
本文给出了该算法的具体实现,并设计了两种仿真模型,分别通过增加节点的移动速度和增加组播组接收节点的数量来对RS-MAODV和MAODV路由算法进行仿真对比,给出了两种路由算法在端到端延迟、分组投递率、路由控制开销等方面仿真图。仿真结果证明了改进方案的有效性。