3G环境下无线自组织网节能组播算法研究

来源 :重庆邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:horns01
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随着世界范围内第三代移动通信(简称3G)进入规模发展阶段,尤其是我国提出的TD-SCDMA标准其商用的日趋成熟,为不断扩大的移动通信用户群提供完善的3G服务,满足其快速增长的数据业务需求,是通信业急待解决的问题。   无线自组网是一种自治的无线多跳网,整个网络没有固定的基础设施,可以在不能利用或不便利用现有网络基础设施的情况下,提供一种通信支撑环境,拓宽了移动网络的应用场合。自组网中也没有固定的路由器,所有节点都是移动的,并且都能以任意方式动态地保持与其他节点的联系。在这种环境中,由于终端的无线覆盖范围的有限性,两个无法直接进行通信的用户终端可以借助于其他节点进行分组转发。每个节点都可以说是一个路由器,它们要都能完成发现和维持到其他节点路由的功能。出于无线自组网组网灵活,抗毁性高的特点考虑,目前将其融合进3G网络的趋势已经越来越明显。   而组播技术具有网络利用率高、节约主机资源等优点,能够支持一到多或多到多的数据通信,因此,在视频会议、远程教育、文件分发、实时信息发布等无线自组织网络应用中发挥着巨大的作用。由于在无线自组织网中,节点运行时所需要的能量来自于电池的有限供给。这种移动自组网特殊的无线通讯条件不仅给组播路由算法的设计带来诸多挑战,也大大降低了无线自组网的各种性能指标。   本文在无线自组织网组播算法MAODV的基础上,通过分析无线网络的能量损耗模型和网络生存时间等要素,指出了MAODV算法在路由建立和选择过程中的弊端,并提出了基于RREQ发送数据包、多播路由选择及激活的改进算法MAODV-PPEF。MAODV-PPEF算法在构造多播树前引进了能量预测机制,同时在路由应答选择阶段考虑了链路的生存时间及跳数两方面,这样比单纯只从跳数上来选择大大提高组播树的稳定性,避免了可能造成的断链危险。最后在3G环境下进行相关仿真,仿真结果表明MAODV-PPEF在降低网络死亡节点数,延长网络生存时间,控制能量耗损上有良好的效果,从而到达了提高无线自组网组播性能的目的。同时在改进性能的同时,MAODV-PPEF的路由控制开销也未发生明显变化,并相对MAODV算法略有改善,这是因为改进的算法在维护路由的时效性上更为有效。
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