无线自组网广播算法研究

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随着无线网络技术的飞速发展,无线网络已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。由于无线自组网的自组织、无需固定基础设施、所有节点均可自发组网等特点,使无线自组网成为了近年来无线网络领域的热点。广播是无线自组网中一种非常重要的通信方式。广播不仅是无线自组网中路由发现的基础,它还可以用来向全网发布特殊消息,例如某条路由的失效等,所以广播算法一直备受广大学者的关注。最简单的广播算法是泛洪方式,而传统的泛洪方式在实现广播的同时会产生大量的冗余转发,从而造成额外的冲突甚至网络拥塞,这种情况被称为广播风暴。针对广播风暴导致的问题,本文提出了基于节点位置信息的无线自组网空间覆盖广播算法和基于两跳邻居表的无线自组网广播算法。针对广播风暴导致的送达率降低,冗余转发增多,传输时延增大的问题,首先提出了基于节点位置信息的无线自组网空间覆盖广播算法。该算法根据圆盘覆盖模型的理想节点位置选择下一跳转发节点,优化转发节点的空间分布,减少冗余转发节点数目。由于无需邻节点信息,该算法不产生额外的带宽和存储开销。分别在不同节点数目和不同传输半径的环境下对该算法进行仿真实验,仿真结果表明,该算法能在保证送达率的同时有效降低转发节点的数目和转发的次数,并且降低传输时延。针对一些无线自组网广播算法需要使用GPS来为节点定位的问题,提出了基于两跳邻居表的无线自组网广播算法。该算法通过让每个节点发送hello包获得局部拓扑信息并创建两跳邻居表,再根据转发节点选取规则选择下跳转发节点,被指派的节点转发广播包,完成广播。该算法中转发节点选取规则是算法的关键,引入节点出度和节节点入度的概念,并根据它们指派下一跳转发节点,保证选择的转发节点能够完全覆盖两跳邻节点,所以该算法不仅能有效地抑制冗余转发,而且能够保证对网络的完全覆盖。分别在不同节点数目、不同传输半径和不同节点移动速度的环境下对该算法进行仿真实验。仿真结果表明,该算法可以保证送达率,降低转发率,降低传输时延。
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