[论文解读] On-Demand Multicasting in Ad-hoc Networks: Performance Evaluation of AODV, ODMRP and FSR

M. Rajendiran, S. K. Srivatsa|arXiv (Cornell University)|Sep 19, 2011

Mobile Ad Hoc Networks参考文献 12被引用 10

一句话总结

本文评估了三种按需多播路由协议——AODV、ODMRP 和 FSR——在移动自组织网络（MANETs）中的性能。通过 ns-2 仿真，比较了吞吐量、分组交付比率和端到端延迟，结果表明 ODMRP 凭借其针对动态拓扑优化的网状多播路由方法，在所有指标上均显著优于 AODV 和 FSR。

ABSTRACT

Adhoc networks are characterized by connectivity through a collection of wireless nodes and fast changing network topology. Wireless nodes are free to move independent of each other which makes routing much difficult. This calls for the need of an efficient dynamic routing protocol. Mesh-based multicast routing technique establishes communications between mobile nodes of wireless adhoc networks in a faster and efficient way. In this article the performance of prominent on-demand routing protocols for mobile adhoc networks such as ODMRP (On Demand Multicast Routing Protocol), AODV (Adhoc on Demand Distance Vector) and FSR (Fisheye State Routing protocol) was studied. The parameters viz., average throughput, packet delivery ration and end-to-end delay were evaluated. From the simulation results and analysis, a suitable routing protocol can be chosen for a specified network. The results show that the ODMRP protocol performance is remarkably superior as compared with AODV and FSR routing protocols. Keywords: MANET, Multicast Routing, ODMRP, AODV, FSR.

研究动机与目标

• 评估并比较移动自组织网络（MANETs）中按需多播路由协议的性能。
• 分析不同路由协议在平均吞吐量、分组交付比率和端到端延迟等关键指标上的表现。
• 基于仿真结果，识别在特定网络条件下最合适的协议。
• 评估网状多播路由（ODMRP）与传统按需协议（AODV、FSR）在动态多跳无线环境中的有效性。

提出的方法

• 本研究使用 ns-2 网络仿真器，对具有不同节点移动性和流量负载的移动自组织网络进行建模。
• 在相同仿真条件下，实现了三种按需多播协议——AODV、ODMRP 和 FSR——并进行了测试。
• 通过多次仿真运行收集性能指标，以确保统计可靠性。
• 基于平均吞吐量、端到端延迟和分组交付比率对协议进行评估。
• ODMRP 中的网状多播路由机制可实现高效多播树的构建与维护。
• FSR 使用鱼眼状态技术，通过优先处理附近节点的信息来减少路由开销。

实验结果

研究问题

• RQ1 在移动自组织网络中，AODV、ODMRP 和 FSR 的平均吞吐量表现如何比较？
• RQ2 在拓扑动态变化的情况下，这些协议的分组交付比率相对表现如何？
• RQ3 在高度移动的环境中，AODV、ODMRP 和 FSR 的端到端延迟如何变化？
• RQ4 ODMRP 中的网状多播方法相较于传统按需协议，在多大程度上提升了性能？
• RQ5 在不同移动性和网络负载条件下，哪种协议表现出最稳健的性能？

主要发现

• 由于高效的多播树构建，ODMRP 的平均吞吐量显著高于 AODV 和 FSR。
• ODMRP 展现出最高的分组交付比率，表明其在多播分组传输方面具有更高的可靠性。
• ODMRP 在三种协议中表现出最低的端到端延迟，从而提升了实时应用的性能。
• AODV 表现中等，但在高移动性环境下延迟较高且吞吐量较低。
• 尽管 FSR 的路由开销较低，但由于在动态环境中状态分布不理想，其吞吐量和交付比率表现较差。
• 仿真结果证实，ODMRP 是高移动性移动自组织网络中按需多播的最优协议。