基于鄰居覆蓋信息和節點移動速度的無線自組網多播方案

魯頂柱 高靜 董守斌

摘 ?要： 針對無線自組網節點的移動導致多播可靠性降低、開銷和時延增加的問題，提出基于鄰居覆蓋信息的多播方案。該方案通過少量的Hello報文收集一跳內的鄰居信息，并據此實時計算節點的密度系數、鄰居節點未覆蓋率等參數，利用所獲參數動態調整節點的多播數據轉發時延與轉發概率。為進一步降低時延，提出一種基于節點移動速度的數據分發方案，它允許部分快速移動節點采用更高的概率轉發多播數據。將其擴展至多播方案中，形成基于鄰居覆蓋信息和節點移動速度的多播方案。NS2的仿真結果表明，與現有方案相比，該方案將分組投遞率提高27%，控制開銷減少33.2%，并將端到端平均時延降低45%。

關鍵詞： 多播方案; 無線自組網; 鄰居覆蓋信息; 轉發時延; 分組投遞率; 端到端平均時遲

中圖分類號： TN915?34; TP393.04 ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號： 1004?373X（2019）10?0053?07

A wireless ad hoc network multicast scheme based on neighbor coverage

information and node motion velocity

LU Dingzhu1，2， GAO Jing1， DONG Shoubin2

（1. School of Information & Engineering， The Open University of Guangdong， Guangzhou 510091， China;

2. School of Computer Science & Engineering， South China University of Technology， Guangzhou 510006， China）

Abstract： A multicast scheme based on neighbor coverage information is proposed to solve the problems of multicast reliability decrease， overhead increase and latency increase caused by node mobility in wireless ad hoc networks. In the scheme， the one?hop neighbor information is collected by using a few Hello messages， and accordingly， parameters such as node density coefficient， and uncoverage rate of neighbor nodes are calculated in real time. The obtained parameters are used to dynamically adjust the forwarding time delay and forwarding probability of nodes′ multicast data. A data distribution scheme based on node motion velocity is proposed to further reduce the time delay. The scheme allows part of fast mobile nodes to perform multicast data transmission with a higher probability. A multicast scheme based on neighbor coverage information and node motion velocity is formed by extending the data distribution scheme to the multicast scheme. The results of the simulation with the NS2 show that the proposed scheme can improve the packet delivery rate by 27%， and decrease the control overhead by 33.2% and the average end?to?end delay by 45% in comparison with the existing schemes.

Keywords： multicast scheme; ad hoc network; neighbor coverage information; forwarding delay; packet delivery rate; end?to?end average delay

0 ?引 ?言

無線自組網的多播方案按拓撲結構可分為三類[1]：基于樹結構的、基于網格結構的和無狀態的多播方案?；跇浣Y構的方案[2?5]利用分發樹轉發數據，同一數據只會向成員節點分發一次，數據傳輸效率高;但在無線自組網中樹結構易被節點的移動所破壞，難于維護，可靠性低，只適合在節點低速移動的環境中應用。

基于網格結構的方案[6?8]提供冗余的路徑，彌補了樹結構的不足;但冗余路徑維護開銷大，同時易引發沖突，增加傳輸開銷。與基于樹結構的方案相比，基于網格結構的多播方案對節點移動的適應能力更強[9]。

無狀態方案 [10?11]采用源路由或以受限的泛洪方式轉發數據，不需要維護拓撲，減少了開銷，對節點移動的適應能力最強。本文提出基于鄰居覆蓋信息和節點移動速度的多播方案（a Neighbor Coverage and Velocity?based Multicast Scheme，NCVM）。該方案根據一跳鄰居的多播數據未覆蓋信息和自身的移動速度來自適應的動態改變多播數據的轉發概率與轉發時延，以獲得較小的端到端時延和通信開銷良好的分組投遞率。

1 ?基于鄰居覆蓋信息的多播方案

將網絡用一個無向圖[ G=V， E ]來表示，其中V是網絡中所有節點的集合，E是網絡中所有無向邊的集合，節點之間的每一條鏈路都用一條無向邊來表示。節點ni的鄰居節點集合[Nni] 定義為：

[nini，nj∈E&ni，nj∈V]

[Nni]表示鄰居節點集合中節點的數量。

1.1 ?成員關系維護

在基于鄰居覆蓋信息的移動自組網多播方案（a Neighbor Coverage?based Multicast Scheme，NCM）中，每個多播組成員僅需維護一跳內的成員關系。因而在節點頻繁移動的情況下也能通過Hello報文及時更新成員關系，并保持較小的維護開銷，特別適合于移動場景。成員關系維護具體過程如下：

當多播源節點r需要發送數據時，它首先向全網廣播一個JOIN_GROUP報文，其中包含了多播組標識字段GROUP_ID。當多播接收節點ni收到JOIN_GROUP報文后，該節點構造一個Hello報文，并且向自己的鄰居廣播這個Hello報文。Hello報文中包含了以下字段：

1） ID（ni）。發送節點ni的ID。

2） Group_ID。Group_ID是發送節點所加入的多播組ID。

3） N（ni）。N（ni）中包含了ni節點的所有鄰居多播組成員節點ID，稱為鄰居節點集合。

4） LEAF_FLAG。如果節點ni是一個葉子節點，LEAF_FLAG位被置為1，否則Hello報文中不包括該字段。

定義1 葉子節點：如果某個節點僅有一個鄰居節點，那么這個節點是葉子節點，LEAF_FLAG位被置為1。

定義2 次葉子節點：如果節點的鄰居節點中有葉子節點，那么這個節點是次葉子節點。

在成員關系初始化完成之后，每個節點周期性地交換Hello報文來更新成員信息。如果一個節點在Hello報文交換周期內未收到鄰居成員節點的Hello報文，將從鄰居節點集合中移除該鄰居節點。離開多播組的節點不需要發送任何消息。

為了減少Hello報文帶來的控制開銷，多播方案采用了捎帶技術，利用多播報文捎帶Hello報文。只有當多播報文的發送間隔大于Hello報文交換周期時才需要單獨發送Hello報文。

1.2 ?未覆蓋鄰居節點集合

鄰居節點集合與未覆蓋鄰居節點集合如圖1所示，節點[ni]與上游節點r相鄰，并收到來自r的多播數據m。[N（ni）]和N（r）分別是節點[ni]與上游節點r的鄰居節點集合，也就是以各自為圓心，以信號覆蓋范圍為半徑的圓中所有成員節點（自己除外）構成的集合。由于無線網絡的廣播特性，節點[ni]與節點r共同的鄰居節點會收到來自r的多播數據m，節點[ni]的另外一部分非共同鄰居節點卻未能收到多播數據m，這部分節點（圖1最右邊區域實心節點）組成了[ni]的未覆蓋鄰居節點集合[U（ni）]，定義如下：

[U（ni）=N（ni）-[N（ni）?N（r）]-{r}] ? ? （1）

多播轉發時延：節點在第一次收一個多播數據后需要等待一段時間，之后才根據自己的鄰居節點多播數據覆蓋情況決定是否轉發這個多播數據，這個等待時間稱為多播轉發時延。

圖1 ?鄰居節點集合與未覆蓋鄰居節點集合

合理的選擇多播轉發時延非常重要，因為：

1） r的部分鄰居節點在彼此的信號覆蓋范圍之內（圖1公共區域空心節點），這些鄰居節點在收到多播數據后如果同時轉發該數據就會引起沖突，節點通過等待一個時延可以減少沖突。

2） 節點[ni]在等待時延的過程中可能會收到來自r以外的其他鄰居節點轉發的重復多播數據，那么[U（ni）]可能會減小，轉發概率也會隨之減小。

如果節點[ni]在多播轉發時延結束之前收到鄰居節點[nj]轉發的多播數據m，那么節點ni需要根據節點nj的鄰居節點集合來重新計算自己的未覆蓋鄰居節點集合[U（ni）]，計算公式如下：

[Uni=Uni-[Uni?Nni]-{nj}] （2）

1.3 ?多播數據轉發概率

節點[ni]是否轉發來自上游節點r的多播數據受到多個因素影響：

1） 節點[ni]的鄰居節點數。[ni]的鄰居節點數較多時，為了避免產生過多的重復數據，多播數據轉發概率應該稍小;反之，應取較大的概率。

2） 節點[ni]的鄰居節點未覆蓋率和未覆蓋鄰居絕對數量。對于節點[ni]而言，其鄰居節點未覆蓋率越大，轉發多播數據所獲得的覆蓋率就越大;如果節點[ni]鄰居未覆蓋率較小，但其未覆蓋鄰居絕對數量較大時，轉發多播數據也同樣是值得的。

鄰居節點數量與未覆蓋鄰居絕對數量影響。文獻[12]研究得出：當每個節點的鄰居多于5.177 4log N（記為Nc，其中N為網絡中節點總數）時，這個網絡漸近趨于連通。本文將引入5.177 4log N來衡量節點ni的鄰居數和未覆蓋鄰居絕對數量的多少，以決定多播數據轉發概率的大小。

將[Nni] 與Nc之比定義為密度系數d（ni）。[Nni]值越大，密度系數d（ni）越大，網絡連通性越好，節點ni的多播數據轉發概率就應該越小，產生的冗余和沖突也就越少。

[d（ni）=NniNc] ? （3）

同樣用 [Uni]與Nc之比來衡量未覆蓋鄰居絕對數量大小，定義為未覆蓋鄰居數影響因子Fu（ni）。當未覆蓋鄰居數影響因子越大時，轉發多播數據有效覆蓋的鄰居節點也就越多，轉發效率越高，帶寬的利用率越高。

[Funi=UniNc] ?（4）

鄰居節點未覆蓋率影響。當轉發時延結束時，節點ni需要計算鄰居節點未覆蓋率[Ru（ni）]：

[Ru（ni）=UniNni-1] ?（5）

式中：[·]表示集合中成員的數量;[Nni-1]表示在節點ni的未覆蓋鄰居節點集合中剔除了節點r。

當節點ni的鄰居節點未覆蓋率較大時，節點ni應當以較大的概率轉發接收到的多播數據，以提高帶寬利用率;相反，當節點ni的鄰居節點未覆蓋率較小時，應當在保證分組投遞率的前提下以盡可能小的概率轉發多播數據，以減少冗余和沖突。

多播數據轉發概率計算。綜合節點ni的鄰居節點數、鄰居節點未覆蓋率和未覆蓋鄰居節點絕對數量的影響得出基于鄰居信息的多播數據轉發概率pk（ni）：

[pk（ni）=β·Ru（ni）+（1-β）·Fu（ni）d（ni）] ? （6）

式中，β和[（1-β）]分別是鄰居節點未覆蓋率和未覆蓋鄰居數影響因子對多播數據轉發概率的影響系數。如果pk（ni）>1時，pk（ni）取值為1。

為了保證多播分組投遞率，當ni節點的鄰居中有葉子節點nj時，如圖1所示，即ni節點是次葉子節點時，ni節點將以概率1轉發所接收到的多播數據，pk（ni）的取值為1。為了減少冗余數據，作為轉發路徑盡頭的葉子在接收到多播數據后，不再對其進行轉發，p（nj）的取值為0。

因此，節點的多播數據的轉發概率為：

[pkni=0， ? ? ?Uni=?1， ? ? ? ?nj，nj∈Uni&Nnj={ni}min1，β·Runi+1-β·Funidni，其他] ? ? （7）

1.4 ?多播轉發時延計算

合理設置轉發時延不僅能錯開相鄰節點的多播數據轉發時間，降低沖突，還有利于收集足夠的鄰居節點未覆蓋信息，調整多播數據轉發概率，提高多播數據轉發效率。[ni]節點的未覆蓋鄰居節點絕對數量，以及它和r節點之間的公共鄰居比率都對多播數據的轉發時延產生了不同的影響。以下用[Rc（nri）]標記r節點和[ni]節點的公共鄰居比率，[Rc（nri）]定義如下：

[Rc（nri）=N（r）?N（ni）N（r）-1] ? ?（8）

式中：[·]表示集合中節點的數目;[N（r）-1]表示在節點r的鄰居中排除了節點ni。

用[Td（ni）]標記[ni]的轉發時延，其定義如下：

[Td（ni）=Δ?（1-Fu（ni）?Rc（nri））， ? ? ? ?N（r）?N（ni）≠?Td（ni）=0， ? ? ? ?N（r）?N（ni）=? 或 ?nj，nj∈U（ni）&N（nj） =ni] ? ? ? ? ?（9）

式中，[Δ]是一個較小的時延常數。

多播轉發時延的取值原則如下：

1） 如果節點[ni]的未覆蓋鄰居節點絕對數量越多，那么節點[ni]的多播轉發時延就應該越小。這樣有利于更多的沒有接收到多播數據的節點在盡可能短的時間里獲取數據，加快多播數據在網絡中的傳播速度，縮短端到端平均時延。

2） 如果r與[ni]的公共鄰居所占比率越大，時延就應該越小。因為節點[ni]越早轉發，就會有越多的公共鄰居接收到重發的多播數據，并及時調整自己的未覆蓋鄰居集合，進而減小轉發概率，降低冗余數據，提高帶寬利用率。

3） N（r）[∩]N（[ni]）=[?]，即節點r和[ni]沒有公共鄰居時，節點[ni]的轉發不會引發沖突，Td（ni）為0可以加快數據的傳播。節點[ni]是次葉子節點時，必須轉發接收到的多播數據，并將Td（ni）設為0，這可以讓公共鄰居節點盡快更新未覆蓋信息，同時加速數據傳播。

特別規定：如果Rd（ni）的計算值小于0，那么規定Rd（ni）的取值為0。

1.5 ?基于鄰居覆蓋信息的多播通信算法描述

算法主要包括三部分：

1） 初始化未覆蓋鄰居節點集合U（ni），計算時延Td （ni）;

2） 更新未覆蓋鄰居節點集合U（ni）;

3）在轉發時延結束時計算多播數據轉發概率

pk（ni），并決定是否轉發。

2 ?基于節點移動速度差異的數據傳輸方案

基于節點移動速度差異的數據傳輸方案（Velocity?based Data Dissemination Scheme，VDDS）利用一部分移動速度快的節點來轉發數據，以便將數據快速傳播到網絡中，減少時延。節點移動速度信息可以通過Hello報文增加一個字段vi來收集。

假設節點ni有ki個鄰居節點，節點ni的移動速度為vi，它的鄰居節點的移動速度為vj（j=1，2，…，ki）。在這（ki+1）個節點中，速度最大的節點的移動速度記為vmax （ni）：

[vmax（ni）=max（v1，v2，…，vki）] ?（10）

這（ki+1）個節點的平均移動速度記為[v（ni）]：

[v（ni）=1ki+1j=1kivj+vi] （11）

這（ki+1）個節點移動速度的標準差記為[σ（ni）]：

[σ（ni）=1ki+1j=1ki（vj-v（ni））2+（vi-v（ni））2] ? （12）

在基于節點移動速度的數據傳輸方案中，只有當節點ni的移動速度大于平均移動速度與移動速度標準差之和[（vj-v（ni））]時，才需要計算節點ni的轉發概率，即此時節點ni才有可能參與數據轉發。

節點ni數據轉發概率pv（ni）為：

[pvni= ?0， ? ? ? vi≤vni+σnivi-vni+σnivmaxni-vni+σni，vi≤vni+σni] （13）

3 ?基于鄰居覆蓋信息和節點移動速度的多播方案

將VDDS方案擴展應用于方案NCM，形成基于鄰居覆蓋信息和節點移動速度的多播方案NCVM。NCVM是在NCM的基礎上額外選擇多播組中部分快速移動的節點來加速數據的傳輸。在NCVM算法中，節點轉發多播數據的概率由節點的移動速度和鄰居覆蓋信息共同決定。

NCVM算法主要包括三部分：

1） 初始化未覆蓋鄰居節點集合U（ni），計算基于節點速度的轉發概率pv（ni）。如果轉發概率落入區間（1-pv（ni））而未能轉發該多播數據，則計算時延Td（ni）。

2） 時延Td （ni）未結束之前更新未覆蓋鄰居節點集合U（ni）。如未覆蓋鄰居節點集合U（ni）更新后為空，結束計時，退出算法;否則繼續更新U（ni），直到計時結束。

3） 計算基于鄰居信息的多播數據轉發概率pk（ni），并以概率pk（ni）轉發多播數據。

NCVM算法中的函數與參數定義如下：

m：節點ni接收到的多播數據。

Timer（ni，m，Td（ni））：計時器，節點ni第一次接收到多播數據m時設定，值為Td（ni）。

random（0，1）：值域介于（0，1）區間的隨機函數。

基于鄰居信息和節點移動速度的多播通信算法如下：

/*初始化未覆蓋鄰居節點集合[U（ni）]*/

1.While ni receives a fresh multicast message m from r do

2.[U（ni）=N（ni）-[N（ni）?N（r）]-{r}]

3.if [U（ni） =] [?] then

4. [p（ni）] = 0 and return

5.end if

/*計算基于節點速度的轉發概率[pvni]*/

6.if [vi>v（ni）+σ（ni）] then

7.[pvni=vi-（v（ni）+σ（ni））vmax（ni）-（v（ni）+σ（ni））]

8.if random（0，1）≤pv（ni） then

9.forwarding （m） and return

10.end if

11.end if

/*計算轉發時延Td（ni）*/

12.if [N（r）?N（ni）=?或?nj， N（nj） =ni] then

13.Td（ni）= 0

14.else

15.[Td（ni）=Δ·Rd（ni）]

16.Set a Timer（ni，m，Td（ni））

17.end if

18.end while

/*更新未覆蓋鄰居節點集合U（ni）*/

19. while ni receives a duplicate m from nj before Timer（ni，m，Td（ni）） expires do

20.[Uni=Uni-[Uni?Nni]]

21.if [U（ni）=?] then

22.p（ni） = 0 and return

23.end if

24.end while

/*計算基于鄰居信息的多播數據轉發概率pk（ni），并以概率pk（ni）進行轉發*/

25.While Timer（ni，m，Td（ni）） expires do

26.if [ ?nj， N（nj） =ni] then

27.pk（ni）=1

28.else

29.[pk（ni）=[β·Ru（ni）+（1-β）·Fu（ni）]/d（ni）]

30.end if

31.if random（0，1） ≤[pk（ni）] then

32.forwarding （m） and return

33.end if

34.end while

4 ?仿真實驗與結果分析

采用NS?2.35[13]對本文提出的NCM及NCVM方案、Ncast[2]、ODMRP[6]方案及泛洪方案[14]進行仿真。實驗分別模擬了不同節點移動速度、不同節點數的網絡環境，以分析它們對多播方案的開銷、端到端時延、分組投遞率的影響，方案的性能參數定義如下：

1） 分組傳輸開銷（Packet Transmission Overhead）。所有轉發的多播分組與目的節點接收到的有效分組之比。

2） 控制開銷（Control Overhead）。每傳送一個字節的多播數據所產生的控制分組字節數。

3） 端到端平均時延（Average End?to?End Delay）。多播數據從源節點發出到被目的節點接收的平均時間間隔。

4） 分組投遞率（Packet Delivery Ratio）。收到多播數據的成員節點數與所有成員節點數之比。

4.1 ?實驗環境設置

模擬中采用隨機路點移動模型（Random Waypoint Model）來模擬移動自組網中節點的移動，節點被固定在1 000 m×1 000 m（Topology Size）的正方形區域內移動。置信度設定為95%，詳細的模擬參數如表1所示。

表1 ?基于鄰居覆蓋信息的多播方案模擬參數

[模擬參數 參數值 節點數 50， 100， 150， 200， 250， 300 節點信號傳輸半徑 /m 250 鏈路帶寬 /（Mb/s） 2 流量類型 CBR 分組大小 /B 512 分組發送率 /（packets/sec） 4 駐留時間 /s 0 節點最大移動速度 /（m/s） 0， 5， 10， 15， 20， 25 MAC層協議 IEEE 802.11 DCF CSMA/CA Hello 報文發送周期 /s 4 轉發時延常數（Δ） /s 0.01 β（NCM，NCVM） 0.8 join query報文周期（ODMRP） /s 3 ADV報文周期（NCast） /s 3 ]

4.2 ?節點移動速度對多播方案性能的影響

實驗中節點的最大移動速度取值范圍為0～25 m/s，網絡中節點的數目為200，CBR連接數為20。

圖2展示了節點移動速度對多播數據傳輸開銷的影響。NCVM中有部分移動速度較快的節點參與了數據的轉發，其分組傳輸開銷略大于NCM。NCM和NCVM通過感知鄰居節點的未覆蓋信息和節點密度來動態調整多播數據轉發概率，其轉發概率的自適應性有效減少了冗余分組，降低了沖突。并且引入的隨機時延有效地錯開相鄰節點的數據轉發時間，減少對信道的競爭，降低了分組傳輸開銷。相比其他方案，節點移動速度對NCM和NCVM的分組傳輸開銷影響較小。

圖2 ?節點移動速度對分組傳輸開銷的影響

flooding是五個方案中分組傳輸開銷最多的一個。ODMRP方案的冗余分組和節點移動造成的重傳增加了分組傳輸開銷。Ncast協議的分組傳輸開銷最小，體現了樹結構的高效性，但這是以分組投遞率下降為代價的，如圖3所示。

圖3 ?節點移動速度對分組投遞率的影響

圖3呈現了節點移動速度對分組投遞率的影響。flooding協議獲得了最高的分組投遞率?；诰W格的ODMRP分組投遞率優于基于樹結構的NCast。當節點移動速度大于5 m/s時，相比NCast方案，NCM和NCVM方案將分組投遞率提高了4.99%～27.4%和5.1%～28.8%。

圖4呈現了節點移動速度對控制開銷的影響。flooding方案不產生控制開銷。ODMRP方案周期性的泛洪和轉發組的維護都產生了大量的控制開銷，并帶來時延，如圖4、圖5所示。節點移動引起的樹結構的頻繁重構造成NCast方案控制開銷急劇上升，時延也因此而增加。NCM和NCVM利用捎帶技術和少量Hello報文維持松散的成員關系，受節點移動影響小，控制開銷少。相對于NCast方案，它們將控制開銷降低了4.3%～23.2%。

圖4 ?節點移動速度對控制開銷的影響

圖5 ?節點移動速度對端到端平均時延的影響

圖5呈現了節點移動速度對端到端平均時延的影響。flooding協議、NCM和NCVM方案在節點移動速度加快時時延反而減小，因為攜帶多播數據的快速移動節點加快了分組的傳播。NCM方案中引入了隨機轉發時延，增加了端到端平均時延，但轉發時延會降低信道的競爭和傳輸沖突，提高了分組的傳播速度，反過來一定程度上又降低了端到端平均時延。相比NCast方案，NCM和NCVM方案將端到端平均時延分別降低了7.23%～36.9%和8.09%～45.9%。

4.3 ?節點密度對多播方案性能的影響

多播組成員節點數目取值分別為50，100，150，200，250，節點的最大移動速度為15 m/s，CBR連接數為20。圖6呈現了成員節點數對分組傳輸開銷的影響。flooding轉發的冗余分組最多，產生沖突多，分組傳輸開銷增長最快。同時，沖突的增加還導致了時延的增長，分組投遞率的下降，如圖7、圖8所示。但與其他4個協議相比，flooding的分組投遞率最高。

圖6 ?成員節點數對分組傳輸開銷的影響

節點的移動和數目的增加使得ODMRP的網格維護變得更加復雜，沖突增多。當節點數目達到150時，分組傳輸開銷增加明顯，控制開銷增速更快，時延隨之增加，如圖6、圖7、圖9所示。節點數目密度增加使得ODMRP的分發組中的冗余鏈路增多，分組投遞率受節點移動的影響反而被弱化了，一直保持在95%以上見圖8。

圖7 ?成員節點數對端到端平均時延的影響

圖8 ?成員節點數對分組投遞率的影響

基于樹結構的NCast保持了較低的分組傳輸開銷。節點密度較大時因沖突的增加，NCast的分組傳輸開銷和端到端平均時延略有增加，如圖6、圖7所示。節點增加時，分發樹的規模也變大，維護開銷增多，同時受節點移動的影響，控制開銷有所增加，如圖9所示。但成員節點數的增加提高了網絡的連通性，分發樹重構變得容易，因而NCast的分組投遞率有所提高，但仍然遠低于其他4個多播方案，如圖8所示。

圖9 ?成員節點數對控制開銷的影響

NCM和NCVM方案在計算轉發時延和轉發概率時都引入了節點密度參數，有效降低了節點密度對方案性能的負面影響。與NCM相比，NCVM方案的最大的優勢在于顯著降低了分組時延，并提高了分組投遞率，如圖7、圖8所示。與NCast方案相比，NCM和NCVM方案分別將控制開銷降低了2.42%～27.5%，2.27%～27.4%;分別將端到端平均時延降低了11.4%～24.3%，16.1%～32.3%;分別將分組投遞率提高了15.6%～27.1%，16.3%～27.3%。

5 ?結 ?語

本文針對節點移動速度與節點分布時刻變化的無線自組網提出NCM和NCVM多播方案。方案通過Hello報文收集鄰居密度和覆蓋信息，實時計算每個節點的轉發時延和概率。一跳鄰居信息的收集保證了控制開銷處于較低水平，靈活的轉發時延和概率計算保證了復雜移動環境下的端到端平均時延以及高分組傳輸率。此外，多播轉發時延和概率的定義方法有利于平衡業務負載，提高方案的可擴展性。為了進一步降低時延，在NKVB方案中少數高速節點被用于轉發多播消息，加快傳播速度，使得NKVB方案更適合于移動環境。仿真結果表明，NCM和NCVM方案在可靠性和開銷上均優于現有的多播方案，尤其是在時延方面表現突出，具備優秀的動態網絡環境適應能力。

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