升级可伸缩虚拟treebase多播路由协议在MANET年代获得数据包转发

普拉萨德B.V.V.S.(博士)¹g . Manoj Someswar博士²

研究学者在太平洋学院高等教育和研究型大学,乌特迪尔,印度
教授,CSE称,Anwarul-uloom工程与技术学院Vikarabad,印度

文摘

现在一天的移动ad hoc网络成为一个受欢迎的主题研究由于其广泛应用于不同的领域,和各种各样的研究,以提高ad hoc网络的性能和支持更先进的移动计算和应用程序。多播是一个有用的操作,促进了集团在manet通信。存在一些问题存在的移动计算应用程序加入多播组管理、区建设和高效的数据包转发所有的小组成员在动态网络拓扑为一大群大小或网络的大小。本文特别集中,通过virtual-zone-based结构,高效的数据包转发和小组成员的位置服务与会员管理集成。控制消息和数据包转发以及高效的树状路径,但不需要显式地创建并积极维护树结构。无状态virtual-tree-based树结构显著降低管理开销,支持更有效的传输,传输更强劲的动力。通过改善与virtual-zone-based USVGM协议结构和树状路径我们达到更高的性能和可靠和可伸缩的数据包转发。我们的模拟结果表明,升级SVGM (USVGM)具有较高的包交货率,较低的控制开销和多播组加入延迟在所有测试场景,并可伸缩的两组大小和网络规模。

关键字

MZRP USVGM, LAM, LGT LGS

介绍

马奈是一家集无线节点动态可以设置任何地方和任何时候不使用任何现有的网络基础设施。它是一个自治系统,移动主机连接的无线链接随机自由移动,经常充当路由器在同一时间。特设网络中的流量类型完全不同于基础设施的无线网络。由于它的流行和广泛的优势马奈应用于不同的应用程序包括战场通信、紧急救援场景,执法、公开会议、虚拟教室和其他安全——敏感的计算环境。多播是一种强大的场景在MANET环境。马奈的多播方案的设计更为复杂,因为动态变化的网络拓扑结构和有限的带宽可用性。先前的研究设计一些ad hoc网络路由协议LAM [3], MZRP[5]和ODMRP[6]使会员管理和传输的数据包从一个点到另一个地方。但所有这些协议可以有自己的固有限制由于节点活力,增加小组成员和维护复杂的组织结构。马奈的另一个主要挑战是设计t他健壮的安全解决方案,可以保护马奈从各种路由攻击。

为了解决多播在manet的问题,我们提出一个升级的可伸缩的虚拟结构基础地理多播(USVGM)协议,可以多大程度上一大群大小和大型网络大小和这个协议将提供有效的多播数据包传输在动态移动ad hoc网络环境。USVGM协议,没有必要维护状态信息在每个网络节点的健壮和可伸缩的包传输动态环境。我们介绍几个虚拟架构更加健壮的、可伸缩的会员管理和数据包转发的高网络动力学由于不稳定的无线频道和频繁的节点运动。数据包和控制信息传播以及高效的树状路径,然而,不同于其他基于树的协议,不需要显式地创建和维护一个树结构。虚拟-树结构可以形成在数据包转发的指导没有口供。此外,USVGMP利用位置信息(GPS)支持可靠的数据包转发。USVGMP的主要内涵是改善网络的性能,也USVGMP达到更高数据包交付率。

二世。文学作品

为了支持更可靠和可伸缩的通信,最近在MANET介绍了几种传统的基于位置的多播协议。在这一部分中,我们将为马奈和分类现有的多播路由协议。简要概述几个现有的组播协议与我们的工作相关。传统架构多投协议包括基于树的协议(例如,[3],[5]])和基于网格的协议(例如,[4],[6])。基于树的协议建立一个树结构形式更有效的数据包转发给所有的小组成员。基于网格的协议扩大与额外的多播树路径,可用于多播数据包转发时的一些链接。树协议建立一个树结构更有效的多播数据包交付和树结构闻名网络资源利用的效率。然而,很难保持移动ad hoc网络的树结构,容易破坏树连接和传输是不可靠的。

提出了基于网格的协议提高鲁棒性之间的冗余路径使用源和多播组的成员,这开销更高的转发。有很大的挑战在MANET支持可靠的、可伸缩的多播组的架构方案,因为它很难管理组成员,找到并与恒定保持多播路径网络拓扑变化。基于拓扑结构的多播协议通常有以下三种固有的组件,使他们难以规模:组成员管理,创建和维护树或基于网格的多播结构、多播数据包转发。除了三个组件包括在传统架构多播协议,地理多播协议还需要一个位置服务来获取成员的位置。地理多播协议[7]和[2]中给出的信息需要把整个树。基于位置的多播协议[8]使用节点的地理位置让转发决策。PBM既不需要维护一个分布结构也不诉诸洪水。Location-Guided树[4]适用于小型通信集团。在这个协议上叠加包交付创建树的底层大学协议。LGT要求每个小组成员知道所有其他成员的位置,并提出了两种覆盖多播树:ab和宽度-最小化LGS树和一个延迟最小化LGK树。

三世。USVGM协议

答:USVGM协议的概述

USVGM支持可伸缩的、可靠的会员管理和多播数据包转发通过双层虚拟区——的基础结构。首先整个网络区域分为基于GPS信息的区域。每个区域将作为一个单独的环境保持移动节点结构。这些区域被安排在较低水平的两层体系结构和由欧元区领导人。区领导人保持本地组成员(节点位置,组id)有效。在上层,成员的领导人区域(区域包含集团成员)报告区会员直接来源很长一个虚拟reverse-tree-based结构。如果一个领导者的位置或地址不知道来源,它可以获得的信息从源回家。知识的会员区,将数据包转发到一个来源的区域群体成员在虚拟源树扎根。数据包到达区一员后,欧元区的领导人将进一步数据包转发给当地成员在沿着虚拟区树扎根领袖。高效可靠的管理和传输,位置信息将被集成的设计和用于指导区建设,组成员管理、建设和维护多播树,和包转发。 The zone –based tree is shared for all the multicast sources of a group.

b .虚拟区建设和领导人选举

USVGM第一我们可以将整个网络区域划分为基于网络的虚拟区域参考点。独立和构建区域形状由欧元区领导人。这些虚拟区域被用作参考节点找到网络地区区域的位置。区设置相对于虚拟原点位于(xo,哟),设置在网络初始化阶段的一些网络参数。的长度的区域广场被定义为区域的大小。每个区由区ID (zID)。这些区域id是有用的定位区域网络地区和转发数据包到目标点(多播成员节点)。

维护欧元区及其包含小组成员信息我们需要一个节点被称为作为一个区域领导人(ZLdr)。该区域领导任何成员节点维护的其他成员信息区。在较低层次的协议区域领导人将保持与源通信上层的家。在这个协议我们没有保持每个节点的邻居节点信息由于其维护开销问题。每个节点配备节点GroupId, zId, ZLdr信息及其当前位置信息通过内置GPS信息系统。当一个节点区z1 n1想要加入,它会询问你的邻居对欧元区领导人。邻居节点将给n1 ZLdr信息节点。现在在某一刷新间隔时间n1将加入请求GroupID和转发

位置信息ZLdr维持n1信息在领袖。如果没有在那区n1 ZLdr发现自己宣布如ZLdr和信息传播到所有其他节点区在下个间隔时间。这将解决空白区域的问题这是一个问题在以前的作品。ZLdr包含信息在每个刷新间隔时间可以更新维护节点加入和剩余物的最新信息。

在两层有效的会员管理

在USVGM协议组成员管理两个层次。在第一级地方组织成员有效地管理欧元区领导人。USVGM利用virtual-zone-based结构的有效跟踪组成员和成员的位置。为了维护节点信息在区域层面我们可以使用多播组(G),数据源(S)和小组成员变量(M)。

)区域级别会员管理:首先聚集在当地区域组成员由区领导和管理。所有移动节点可以有流动性质,所以他们可以经常改变从一个位置到另一个地方。由于这个原因维护会员为先前的协议变得复杂。在USVGM节点加入或离开时从一群他们会发送消息到欧元区领导人。所有成员节点将发送其组id,位置,标记信息区领导在每个刷新间隔时间维护更新的节点数据和处理组成员动态变化。例如如果一个节点N1从区Z1 Z2首先,它将发送一个请求离开欧元区领导人Z1领袖和一个连接请求区Z2at刷新时间。然后它开始从区Z1区Z2。假设欧元区领导人不能接受它永远不会离开请求创建问题,因为一个成员的记录将被自动删除,欧元区领导人如果不刷新2刷新间隔。

b)高(网络)会员管理水平

在更高级别的协议层的所有成员区域信息来源开始使用多播数据包到目标节点。区领导负责节点跟踪区域的所有成员节点信息,并将这些信息发送给源。当源已将多播数据然后将考虑所有的区域和追踪ID的多播组的成员区成员。当区域发生变化从成员带非会员区G,反之亦然,欧元区领导人发送一份报告消息立即通知变化的来源。区领导人获得源信息从源家,这是一个网络区域的地区保持所有的信息来源。像区成员,区领导欧元区成员信息发送给源每次刷新间隔时间。这个过程仍然是最新的区域信息来源。如果是多个多播组的来源,而不是发送一份报告为每组年代,领导发送一份报告携带所有相应的组id。如果任何区域领导人未能发送区信息来源2连续间隔区信息后被欧元区领导人。这个过程将克服空区和区域检查问题。

可伸缩的数据包转发通过虚拟树像路径:

需要发送多播数据包可靠来源群体成员。会员管理,会员区源记录的年代,而当地小组成员和他们的位置被记录的欧元区领导人。多播数据包将被发送在一个虚拟的分布树从源到会员区,然后沿着虚拟分布树的区领导小组成员。虚拟分布树是在传输过程中时间和指导下制定目标的位置。多播数据包首先由S区成员对他们的区域中心。年代发送一个多播数据包的所有会员区,和成员节点通过欧元区领导人在自己的区域。

在我们的协议,只有zLdrs维护组播表,和会员区通常不能达到在一跳从源。当一个节点N多播数据包转发到的目的地(D1;D2;D3;:),它决定下一跳节点对每个目的地使用地理转发策略。在决定下一跳节点,N个插入下一跳节点的列表。和目的地与每个数据包的下一跳节点关联的头。列表是一个例子(N1: D1;D3;N2: D2; :), where N1 is the next hop node for the destinations D1 and D3, and N2isthe next hopnodeforD2.ThenNbroadcaststhepacket promiscuously. Upon receiving the packet, a neighbor node will keep the packet if it is one of the next hop nodes or destinations, and drop the packet otherwise. When the node is associated with some down stream destinations, it will continue forwarding packets similarly as done by node N. For example, in fig. 1, after node 3 receives the packet from zone (1, 1) it will forward the packet to down stream zones (2.1),(1,3)and(3,3).It determines the next hop node for destination and insert the list (12:(1,3),(3,3);14:(2,1)) in the packet header. After broad casting the packet its one-hop node 12, 14 and node8 will drop this packet, while node 12 and 14 will continue forwarding. Node 12 replaces the list carried in the packet header with (17:(1,3);2:(3,3)) and broadcast the packet. Node 14 finds group information from its multicast table and broadcast the packet with a header (9: (1, 0); 5: (3, 0)).Only one copy needs to be sent when packets for different destinations share the same next hop node. Thus thepackets are forwarded along a tree-like path without the needof building and maintaining the tree in advance. For robust transmissions, geographic uni cast is used in packet forwarding. The packets can also be sent through broadcast to further reduce forwarding bandwidth, at the cost of reliability.

四、绩效评估

在本节中,我们研究SVGP性能的模拟。我们感兴趣的主要是协议的可扩展性和效率在动态环境中。我们实现了SVGP协议使用NS2仿真。多播源广播定期整个网络连接查询消息。我们关注包交付配给和归一化控制开销呈现一个协议的有效性,平均跳数和uni铸造延迟证明虚拟树路径成本价值,和规范化转发开销来表达网络上的数据流量负载。

我们首先检查消息传递率。图2显示了消息传递率从源与USVGM协议运行的每个节点传播模型。然后我们集中在包交货率结果之间的各种协议AODV、MAODV, ODRMP USVGM。上述结果在图3中。显示平均USVGM协议可以有最好的包交货率在所有其他先前的协议和它很容易实现,维护和更少的开销问题。

诉的结论

在本文中,我们提出一个有效的和可伸缩的地理多播协议,USVGM马奈。USVGM是通过一个两层的可伸缩性virtual-zone-based结构,利用几何信息极大地简化区管理和包转发。构建基于zone的双向多播treeis上层的更有效的多播会员管理和数据传递,而内部区域管理是在较低的层实现本地成员执行管理。位置信息用于协议指导区结构建筑,多播树建设、维护和多播数据包转发。相比传统的基于拓扑结构的多播协议,利用位置信息EGMP显著减少树头顶的建设和维护,并允许更快的树结构适应网络拓扑变化。

引用

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