随着各类可移动终端设备及无线网络技术的发展，Ad hoc无线自组网技术开始引起了人们广泛的兴趣， Ad hoc在近年来逐渐应用在了应急救援、军事设备领域，以及一些无法使用有线网络的偏远地区，其强大的无线自组功能很有可能成为未来无线网络发展的主要趋势。Ad hoc无线自组网的出现也很好的推动了网络组播容错协议的发展，本文将在Ad hoc无线自组网基础上，提出了一种基于Ad hoc的无线自组网组播容错协议ARMDP设计。
【关键词】Ad hoc 无线自组网 组播容错协议 ARMDP 设计
Ad hoc无线网络广泛应用于无法使用有线网络或需要临时通信的环境，如偏远地区、救助站以及国防战备等。其在技术市场具有极其广阔的发展市场。但由于主机的移动容易导致Ad hoc无线网络拓扑结构出现变化，且无线网络本身的通信带宽具有一定的限制性，导致Ad hoc的无线自组网组播的研发具有一定的困难和挑战。尽管目前相关研究专家正在不断的改进Ad hoc无线网络技术，但实际进展却十分缓慢，主要原因是由于在研究方面与有线网络组播路由研究模式相似，都是在单播路由的基础上建立Ad hoc无线网络的组播路由，却没有充分挖掘Ad hoc的应用能力。因此，在研发方面应该多利用该无线网络的广播能力，独立解决路由问题，在组播容错协议方面进行重点改造和研发。除了要提高自组网组播路由的网络适应性和扩展性之外，还要提高数据包的传输效率，解决主机在移动过程中造成的节点无约束移动问题。本文就将在Ad hoc 无线网络的基础上提出关于无线自组网组播容错协议——ARMDP的相关设计。
1 ARMDP的提出
在网络协议的保证下，Ad hoc通信网络才能够进行正常通信。在网络协议的应用层和网络层中均采用了组播容错技术。网络协议应用层中包括了路由功能，为了实现容错路由，网络协议传输层进行了前向纠错FEC和自动重传ARQ差错控制相结合的机制研究。
网络协议设计目标：
（1）要能够适应低配置无线传输带宽，在减少网络控制开销的同时提高数据传输效率。
（2）具备良好的数据传输能力，减少时延。
（3）操作简单便捷，便于实现网络传输。
（4）采用按需路由减少资源占用。
（5）能够根据拓扑结构变化来灵活调整路由设定。
本文采用相关的网络技术，提出了一种基于Ad hoc的无线自组网组播数据分配协议ARMDP，该协议的框架结构如图1所示。
2 Ad hoc的无线自组网组播容错协议ARMDP设计分析
网络层采用按需组播路由协议ODMRP，能够有效减轻网络通信负载，提高通道利用率，适用于Ad hoc的无线自组网组播。
2.1 在应用层中实现前向纠错FEC和反馈机制ARQ
FEC和ARQ相结合运用的方法主要分为分层与集成两种，由于Ad hoc无线自组网组播成员数目有限，集成法的使用数据庞大，计算复杂度高，故本操作中主要采用分层法进行。前向纠错FEC作为反馈机制ARQ之下的独立层存在，ARQ层将数据传输给FEC层，FEC层再对数据进行加工，使其转为一定大小的原始数据单元，并对这些数据单元进行奇偶数校验，最后将数据包，即FEC快组播给组内接收者。在所接收的数据包数量过少的情况下，数据无法进行重建，接收者可直接丢弃前方接受的数据并发送重传指令。在前向纠错FEC数据方面可采用基于FEC技术的纠删码技术来保证数据的传输。本研究采用的是高校前向纠错的Tornado日删码。反馈机制ARQ用于自动请求重传数据，在请求过程中可采用局部恢复操作，防止反馈内陷。在无线局域网容错研究上，局部恢复的作用并不明显。由于FEC层采用纠删码，能够为ARQ提供数据重传限制，从而减少解码数据包的重复接收。
2.2 Tornado编码
Tornado编码在应用层可靠组播机制中建立，FEC部分采用的是Tornado日编码，能够有效保证数据传输的准确性，Tornado日删码由多个非规则双向扩展图级连组成，每一级扩展图的左边为信息输入位，右边为校验输出位。级连非规则扩展图通常会将前一级的输出作为后一级的输入。编码过程中采用Tornado编码的冗余校验位A是信息位a、b、f值通过异或操作所得，为A=a+b+f。冗余校验位B是由信息位a、 b、 c、 d、 g值组成的异或，为B=a+b+c+d+f 。通过类推可得，编码中的每个冗余校验位都由几个不同信息位值的异或组成，且后级连图编码将前级所生成的冗余校验位进行输入，从而得出后一级的冗余校验位。如 A=A+B+D。
使用Tornado码的优势在于其计算操作简单，编码和解码具有高效性，但其在完成编码操作过程中需要接收数值更大的解码包。额外冗余可达到5%。
3 结语
综上所述，新世纪下Ad hoc无线自组网的发展将很有可能成为未来无线网络技术领域的主要发展方向。本文主要针对Ad hoc网络的组播容错机提出相关的设计理念与实现，紧扣了Ad hoc无线自组网的数据通信特点来进行组播容错协议ARMDP设计方案的研究。只要我们在Ad hoc的基础之上进行深入的研究，很有可能推动无线网络组播在相关领域的广泛运用。
参考文献
[1]姜博，曹志刚，晏坚.PLFEC可靠组播解决方案分组长度研究[J].清华大学学报（自然科学版），2008，48（4）：567-570.
[2]许力，蒋佳铭.无线多跳网络中基于声誉机制的可靠组播协议[J].中国科学技术大学学报，2011，41（10）.
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