移动Ad-hoc网络中的广播费用控制技术综述

制作和主办：ElsevierJournalof King Saud University沙特国王大学沙特国王大学学报www.ksu.edu.sawww.sciencedirect.com审查移动Ad-hoc网络中的广播费用控制技术综述Naeem Ahmad，S. Zeeshan Hussain*Department of Computer Science，Jamia Millia Islamia（A Central University），Jamia Nagar，New Delhi，India接收日期：2014年8月19日;修订日期：2015年8月13日;接受日期：2015年2015年11月3日在线发布摘要在路由发现中，查询包的盲重传常常表现为广播风暴问题，使中间节点的能量消耗呈指数级增加，并使整个网络拥塞。在这样的拥塞网络中，在资源之间建立路径的任务可能变得非常复杂和笨拙。广泛的研究工作已经完成，该领域通过减少广播开销来改进路由协议的路由发现阶段。本研究的目的是提供一个比较分析现有的广播技术的路由发现阶段，以带来一个有效的广播技术，确定路由与最少的输送节点在ad-hoc网络。这项研究的目的是突出集体的优点和缺点，这种广播技术以及某些结论，将有助于选择广播技术。©2015作者。制作和主办由爱思唯尔B.V.代表沙特国王大学。 这是CC BY-NC-ND许可下的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。内容1.导言. 2492.ad-hoc网络中的路由发现3.查询分组的泛洪2503.1.数据包扩散成本模型2503.2.广播技术的目标2513.2.1.减少运输费用2513.2.2.限制数据包丢弃251*通讯作者。电子邮件地址：naeemahmad. gmail.com（N.Ahmad），szhussain@jmi.ac.in（S.Z. Hussain）。沙特国王大学负责同行审查http://dx.doi.org/10.1016/j.jksuci.2015.08.0041319-1578© 2015作者。制作和主办由爱思唯尔B.V.代表沙特国王大学。 这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。关键词广播风暴问题;受控广播;广播费用;扩环搜索移动Ad-hoc网络中的广播开销控制技术2493.2.3.优化路径长度2513.2.4.提高路径的可靠性2513.2.5.利用单播和多播模式2514.广播技术分类2514.1.无限广播技术2514.1.1.Fresher Encounter搜索（新鲜）2524.1.2.基于加权粗糙集的广播（WRSB）2524.1.3.查询本地化技术（QLT）2534.1.4.移动性的距离路由效应算法（DREAM）2534.1.5.位置辅助路由（LAR）技术2534.1.6.降低路线建立费用的可能方法（PARRE）2544.1.7.Hop-Wise Limited broadcasting（HoWL）2544.2.无限广播技术概述2544.3.有限广播技术2544.3.1.有限广播算法（LBA）2554.3.2.有限跳广播算法（LHBA）2554.3.3.修订-TTL ERS 2554.3.4.阻塞扩展环搜索（BERS）2564.3.5.增强型BERS（BERS*）2564.3.6.改进的BERS（BERS+）2564.3.7.目的地发起的广播终止（DIBT）2574.3.8.基于集群的改进BERS+（CMBERS+）2574.3.9.双面ERS（TSRS）2574.3.10.查询数据包最小化技术（QPM）2574.4.有界广播技术概述2585.未来的挑战2586.结论259参考文献2591. 介绍自由移动的移动节点的集团创建自组织结构。这些临时的结构被称为移动自组织网络（MANNETWORK）.这些网络的配置不需要任何预先建立的基础设施或集中式监督，从而使它们成为可以容易地部署的廉价网络（Perkins等人 ， 1999 年 ; Kaaniche 和 Kamoun ， 2010 年 ; Ahmad 和Hussain，2013年）。网络的每个节点也像路由器一样工作，并且具有有限的传输范围。结果，每个节点不能与范围外的节点通信。当任何节点需要与其他节点通信时，它通过广播查询数据包来发起路由描述。这种盲播导致广播风暴问题（Tonguz等人，#20006;，使整个网络瘫痪。这种拥塞增加了能量消耗和平均延迟，从而降低了网络的性能。为了避免网络拥塞和减少广播开销，人们提出并采用了各种分组广播开销控制技术。在本文中，我们综述了这类广播技术，并将其分为两大类：无界广播技术和有界广播技术。在无界广播技术中，源节点广播查询数据包，没有终止条件，如Qayyum等人（2002）。这里，每个节点根据某个度量（例如，加权粗糙集（WRS）（Aitha和Srinadas，2009）基于模型的节点选择。属于这个集合的邻居节点参与查询分组的转发，而其他邻居节点丢弃它（Lou和Wu，2002，Ghaffari，2014）。这些技术是可靠的，并保证在最短的时间内找到最佳路径（Al-Rodhaan等人，2008年）。虽然这样的广播技术减少了数据包的重复，但即使在路由已经确定之后，它们也不能控制查询数据包的不必要的传播或重传。另一方面，有界广播是受控的广播技术，它在特定的环中广播数据包。这些技术提供了比无限广播技术更少拥塞的网络，但是找到所请求的路径非常慢（Sakthipriya，2014）。本文探讨了广播技术，已被用于减少路由发现的广播费用。本文的目的是选择最适合的广播技术，以最小的广播费用进行路由发现。本文的其余部分组织如下：第2节介绍了路由协议的路由发现阶段。第3节描述了ad-hoc网络中查询数据包的广播以及广播技术的目标。第4节介绍了广播技术及其方法的分类。在第5节中，未来的工作方向进行了讨论，第6节结束了本文。2. ad-hoc网络中的路由发现路由发现是一种机制，其目标是为数据传输选择最优路径。这是一个必要250N. Ahmad，S.Z.HussainP你...-k-1d d1 i-1i¼1¼-在任何路由协议中启动数据传输。此过程可以是被动的，也可以是主动的，具体取决于路由协议的性质。在主动路由发现中，通过周期性消息，路由总是在表中可用（Haas等人，2002; Abolhasan等人，2004; Boukerche等人，2011年）。因此，数据可以快速传输。例如，OLSR（Clausen等人，3626 ）、 DSDV （Perkins等人， 1994 ）、CGSR（Chiang等人，1997年），是一项具有前瞻性的工作。一些功率感知路由协议（Maleki等人，2002; Singh等人，1998）也属于主动路由类别。虽然这些协议是无环路的，并在最短的时间内提供路由，定期交换的周期性消息拥塞整个网络。这些协议占用大量的存储空间，消耗节点大量的能量。因此，反应式路由协议作为一种替代解决方案来减少这种拥塞和存储问题。这些协议按需工作（也称为源发起的路由协议），不需要任何定期传输。当节点需要发送数据时，路由是有用的。显然，节省了大量的电池功率和带宽（Abolhasan 等人，2004; Boukerche等人， 2011年）。为了找到请求的路径，源节点在整个网络中广播/转发查询分组。每个中间节点处理这个数据包，并检查其缓存的路由。如果没有可用的路由，它会重新广播数据包。这种做法一直持续到找到路由节点或目的地节点本身。1999）、DSR（Johnson等人，2001）、TORA（Park等人，1997年），ABR（Toh，1997年）使用反应式路由发现来找到请求的路径。查询数据包以找到最佳路径。这是路由协议的路由发现阶段中使用的最简单的广播形式。由于加密使用网络的每一条路径，它保证探索最短和最佳的路径，以实现高效和有效的数据传输。洪泛被用在许多路由协议中，诸如AODV（Perkins等人，1999）、OLSR（Clausen等人，3626）、DSR（Johnson等人，2001）、DSDV（Perkins等人，1994年）。由于数据包要经过每条输出线路（如图1所示），大多数节点会接收到同一数据包的多个副本，即使在找到路由后也会转发查询数据包，这就消耗了大量的信道带宽和节点的电池电量。这种不必要的查询数据包循环会降低任何路由协议的性能。采取两项预防措施来克服这个问题。第一种是选择性过滤，以防止数据包在中间节点的冗余;第二种是受控过滤，以阻止查询数据包的不必要传播。在3.1节中计算了包扩散的成本。结果表明，数据包扩散代价需要同时最小化拥塞和能量消耗。3.1. 包扩散成本模型假设网络被表示为一个连通的无环图，其中图的顶点表示节点，两个节点之间的边表示连接。网络由N个节点组成，直径为D。每个节点包含一个平均的邻居节点数d，这是任何图的平均度（d>2）。假设PDC是指定跳数的数据包扩散成本，可以定义为积极主动和被动反应。 ZRP（Haas等人， 2002年），IZRP（Samar等人，2004），TZRP（Wang and Olariu，2004），AntHoc-Net（Di Caro等人， 2005）、HOPNET（Wang等人，公司简介TNNkTNNk-1K公司简介dd-1i-1ð -Þð1Þ诸如DWCA （Choi等人， 2006）、DMAC （Basagni等人 ， 1999 ） 、 LEACH （ Heinzelman 等 人 ， 2002 ） 和DTMNS（Jamuna，2012）等是混合路由协议的示例。这些协议使用分层的方法来寻找路径，其中在节点附近使用主动方法，在节点附近使用被动方法。在路由协议中，从MAC层到更高层使用不同的技术来减少分组扩散成本。其中TNNk是在k跳计数处的节点的总数。PDC对于整个网络的冗余（不考虑中间节点处的分组的冗余）由等式2给出（二）、d d1R1PDCfl/d/d/d -100R-1-1/2000其中R是网络的半径，等于D=2。通过求解Eq. （2）我们有D-2分组扩散的结果可以在AODV中分析（Perkins等人，LCC（Least Three-Head Change）PDCf1111P-R-1ð3Þ（Chiang和Gerla，1997）和ZRP（Haas等人，2002），分别 在Kataria等人（2010）、Wu和Lou（2003）以及Haas和Pearlman（2001）中克服。还提出了一些其他类似的广播技术来减少分组扩散成本（Barjini等人，2012年）。这些技术的目标是以最小的扩散代价广播查询数据包，从而减少路由发现的开销。在路由发现的初始阶段，重传是一种常见的技术，它增加了数据包扩散的代价。下一节将详细3. 查询数据包泛洪是在网络上传播查询分组的过程，使得网络的每个节点可以处理查询分组。设a d1，则在R跳数处的分组扩散成本的值由等式（1）给出：（四）查询数据包图1网络中查询数据包的洪泛移动Ad-hoc网络中的广播开销控制技术251-XaR1PDCf¼aR-1-14查询数据包的大量传播增加了数据包的扩散代价，导致网络拥塞和能量消耗问题。节点的能量消耗（ECn）影响网络寿命，该网络寿命由等式（1）给出。（五）、3.2.4. 提高路径任何路径的可靠性都取决于路径的稳定性，移动节点的独立移动改变了网络的拓扑结构，从而导致链路中断。频繁的链路断裂降低了路径的可靠性（Perkins等人，1999;Perkins等人，1994年）。因此，ECn ¼n×Erð5Þ查询数据包是这样做的，即数据包可以覆盖网络的最小区域，并选择集合其中n是节点的数量，Er表示每个节点消耗的能量。在路由发现中，能量消耗在两个方面：查询数据包广播和应答数据包单播。设Hi为第i个环上的节点数，R为网络的半径。然后，用于重新编程的能量消耗可以被示出为：HREC编号E ið6Þ1/4路由发现中消耗的总能量可以写为XHR具有最长电池寿命的节点。路径的长度也被考虑在内，使得数据传输可以通过具有最短长度的稳定路由3.2.5. 利用单播和多播模式尽管存在几种用于在MANN中进行单播和多播通信的路由协 议 （ Singh 等 人 ， 2014;Yin 等 人 ， 2014; Jia 等 人 ，2014），没有路由协议适合所有场景，因为它们的路由属性不同。这些特性完全取决于广播技术。例如，有5个客户端，每个客户端发送50 kbps单播模式下的数据。 所以组带宽是250 kbps，EC编号1/4 EiErrep7而在多播模式中，一个客户端对250个客户端经历相同的负载在有限广播中使用多播-其中，Errep是在解播应答分组中消耗的能量。在该分析之后，如表5中所示计算有界宽播技术的PDC和ECn。为了最大限度地减少广播的后果，提出了具有多种目的的广播技术，如第3.2节所述。3.2. 广播技术广播是盲查询的一种优化策略，只有目标节点接收查询包。发现数据传输的理想路由是一项重要的技术。该技术在路由发现阶段具有多个目标，这些目标对于每个路由协议都是共同的。其中一些列示如下：3.2.1. 减少洪水费用盲广播的主要缺点是广播风暴问题（Tonguz等人，2006;Tseng等人，2002年，它覆盖了整个网络。这种拥塞是由于查询数据包的不必要传播而产生的。通过使用适当的广播撤销技术，减少了这种不希望的循环。3.2.2. 限制丢包在ad-hoc网络中，多个拥塞类别（Karenos等人，#20008;，导致数据包丢失。为了增加分组传输的可靠性，使用了流量控制技术，该技术在分组广播期间工作以估计网络中的流量（Kataria等人， 2010年）。3.2.3. 优化路径长度端到端延迟是源节点成功传输分组所花费的平均时间（Al-Rodhaan等人， 2008年）。这取决于请求路径的长度和该路径上的流量。因此，使用这样的广播技术来优化期望路径。分组技术可以通过将分组扩散用于组通信来降低分组扩散的成本，其中源节点需要一次为特定的节点组找到多个路由。在单播模式中，由于选择性广播，无限广播技术是有用的。4. 广播技术从第3节中可以清楚地看到，路由协议的整体性能取决于广播技术。为了提高路由协议的性能，人们提出了许多广播技术.这些技术大致分为无限和有界广播技术，如图所示。 二、4.1. 无限广播技术在该领域中已经提出了各种各样的基于选择性广播的广播技术，以减少路由发现阶段的广播开销。这些技术阻止了查询数据包在中间节点的冗余，并允许数据包在没有任何终止状态的情况下传输。一些广播技术（Qayyum等人，2002; Peng and Lu，2001; Sucec and Marsic，2000; Lim andKim，2000; Wei andXicheng，2001）由Williams and Camp（2002）调查。在他们的比较研究中，广播技术被分为四类：简单的广播，概率，基于位置和基于邻居知识的技术。我 们 对这些技术进行分类（Qayyum 等人，2002;Pengand Lu ， 2001; Sucec and Marsic ， 2000; Lim andKim，2000;Wei and Xicheng，2001）作为无限广播到建议的分类法。除此之外，在这项工作中调查的一些其他技术包 括 FRESH （ Dubois-Ferriere 等 人 ， 2003 ） 、 DREAM（ Basagni 等 人 ， 1998 ） 、 WRS （ Aitha 和 Srinadas ，2009）、概率技术（Preetha等人，2012）、查询本地化（Castaneda等人，2002）、位置辅助路由（Ko和Vaidya，2000）、HoWL（Minematsu等人，2005年）。252N. Ahmad，S.Z.Hussainð Þð你好，ð ÞDB我一EHCFJKGL广播技术有限广播技术无限广播技术LBALHBA基于TTLBERS*BCIR，BCIR*BERS+tBERS，tBERS*TSBERSCMBERS+ QPM基于位置的技术非位置技术梦想之歌WRSQLT新鲜嚎叫概率广播公共中间节点图3两个锚节点的搜索区域。4.1.2. 加权粗糙广播WRSB（Aitha and Srinadas，2009）是一种基于加权粗糙集模型的广播技术。在这里，邻居节点被归类为两个集合：下（未覆盖的节点）和上（覆盖的节点）近似集。这些集合是基于相邻节点的属性创建的。像AODV（Perkins等人， 1999），WRSB使用HELLO消息传递技术来收集多达2跳距离的邻居信息。根据该信息，每个节点修剪其已经接收到分组的邻居节点。每当任何节点i需要发送数据时，它沿着查询分组捎带转发节点的列表Nvi中间节点接收该分组并开始修剪图2广播技术的分类。4.1.1. Fresher Encounter SearchH（FRESH）FRESH（Dubois-Ferriere等人，2003）是一个基于锚的技术-覆盖的节点。下集合比上集合更重要。该邻居节点选择是使用等式中给出的WRS模型的数学公式来完成的（八）、Xnnique，这对于朝向目的地的第一路由发现最有用。它利用了底层的原语搜索，wwxi第1页Tjxi为了找到路线。它是一种基于锚节点的城域网路由发现算法.锚节点是最近发现期望路由的那些节点。每个节点都维护一个相遇历史。这个历史只包括它与其他节点最后一次相遇的时间。它可以通过偷听邻居节点发送的任何数据包来检测。该算法使用相对时间的相遇年龄是免费的时钟同步。源节点使用ERS搜索其附近的最近锚（Al-Rodhaan等人，2008年）。每个搜索仅根据节点的本地相遇表来定义该锚节点通过比较中间节点和源节点的相遇年龄来确定。当最近的锚节点接收到路由发现分组时，它通知源节点关于它自己，并开始搜索下一个最近的锚节点。这种做法一直持续到路由节点接收到查询分组。这些锚节点形成从源节点到目的地节点的路径。路由节点在锚节点的反向系列之后向源节点发送回应答分组。由于每个锚节点使用其附近的ERS搜索下一个锚节点，因此在图3中可以看到，在两个锚节点的附近，各种中间节点是常见的。这些公共节点使用它们的能量来处理查询分组以搜索两个锚节点。这种搜索增加了路由发现的总能量消耗。如果锚节点在路径上的数量更多，它将导致更长的路径和路由发现阶段花费更多的时间。因此，FRESH是一种耗时的实践，浪费时间来搜索锚节点。其中，TjXi是第j位专家的意见度量，为第i个域分配规则以选择最大值的集合加权邻居节点。假设网络以图4所示的图形形式被确定。每个中间节点选择邻居节点的转发集合{N N vi N vi}来重传。把包拿走。在图4的情况下，节点J具有邻居1跳远的E、F和H以及2跳远的邻居D、C、G、I和KE;F;H;Jg和C; D; E; F; G; H; I; J; Kg图4Ad-hoc网络。移动Ad-hoc网络中的广播开销控制技术253如果你不介意的话，ð Þð Þð Þð Þð Þ ð- Þ¼如果节点H接收到来自J;H的分组，则它将仅将分组转发到属于其转发集合N H N N J N J}。所 以 ，H将数据包转 发 给DD我和K。 不像网络编程，WRS减少了查询包，但加快了查询包的扩散4.1.3. 查询本地化技术（QLT）QLT（Castaneda等人，2002）是一种基于空间局部性概念的旁路策略。最有可能的是，移动节点不会移动得太远太快;因此，新路由主要包含最后一个有效路由所包含的那些中间节点。基于该假设，QLT（Castaneda等人，2002）考虑了利用局部性的两种策略：利用路径局部性（协议1）和利用节点局部性（协议2）。协议1预测新的路由不能与上一个不同，而协议2认为可以在从链路断开的节点的少量跳数内找到目的地节点。该节点广播具有计数器k（初始化为1）的查询分组，以搜索路由的任何剩余节点。如果节点不存在，则计数器每次增加在最后一个有效路由中。这个过程一直持续到找到目的节点为止。这种技术不适用于拓扑结构经常变化或通信节点高度可移动的情况，并且先前的通信不存在。4.1.4. 移动性距离路由效应算法（DREAM）DREAM（Basagni等人，1998）是一种基于位置的技术，其使用GPS来获得目的地节点在特定时间t0的地理位置。该位置信 息 用 于 通 过 减 少 查 询 分 组 的 传 播 区 域 来 提 高MANDROOM中的路由发现阶段的性能。该信息存储在位置表中，并且在定期交换节点的坐标的同时保持一致性。由于移动速度较慢的节点需要较少的定期交换，DREAM还优化了定期交换 通过 观察 相对 迁移率 位置 的使用方向角（α）、速度ωvω和两个连续时间之间的坐标ωx;yω来计算节点。角度a取决于速度v，并随着节点变化在该算法中，在t1时刻计算一个半径为v_t1-t0_1的圆形区域，也称为期望区。 目标节点只能在此预期区域内重新定位自身直接-目的地的位置计算如下：请求区域SS(a)（b）第（1）款图5源S和目的地D之间的路径存在于请求区域之外，根据Ko和Vaidya（2000）重新绘制。4.1.5. 位置辅助布线技术LAR（Ko and Vaidya，2000）也是一种基于位置的渐进式路由技术。基本上，这是对DREAM的改进，DREAM遵循图6（a）中所示的请求区域的矩形方法。在DREAM中，期望区域不适应中间节点速度的增加。这个缺点在LAR中得到了解决;预期的节点区域是可伸缩的，具有中间节点的移动性。它可以随着目的节点速度的增加或源节点进入目的节点的期望区域而NAVSTAR全球定位系统（Hofmann-Wellenhof等人，2012）（其给出比GPS更精确的结果）被用于LAR中以在特定时间t0以坐标的形式检测目的地的速度（v）和位置（x，y）。每当源节点发起路由发现时，它选择位于直角区域内的1跳远的邻居节点，并向它们广播查询分组。邻居和中间节点还在请求区域内转发查询分组以确定查询广播。预期区域是一个圆形区域（如图6所示）在时间t1的半径vt1t0内的目的地节点移动。图6（b）描绘了源节点可以在朝向彼此移动的同时进入目的地节点的预期区域内。在这种情况下，源节点在下一次尝试时减小请求区域。虽然LAR增加了确定期望路径的概率，但它在路由发现中 覆 盖 更 大 的 区 域 。 因 此 ， 网 络 生 活 在 LAR 中 比 在DREAM中更受影响预期的区域aarcsinvt1-t0Rð9Þ其中r是源节点和目的地节点之间的距离。在位置信息之后，使用请求区域将查询分组发送到目的地节点的方向。只有请求区域的中间节点才向目的节点的方向转发查询数据包。该方案的主要缺点是请求区域不适应中间节点的移动性增加。图5（b）示出了路径不在请求区域内。在这种情况下，它需要在部分和盲路由之后重新发起路由发现。S图6源S和目的地D之间的路径存在于请求区域内，根据Ko和Vaidya（2000）重新绘制。DRDRS（请求区域（254N. Ahmad，S.Z.Hussain4.1.6. 降低路由建立费用的可能途径（PARRE）PARRE（Preetha等人，2012）是一种概率性方法，被提出来减少与AODV中的路由发现过程相关的问题（Perkins等人，1999年）。它基于依赖于路由表先前记录的概率工作。这种方法有最大的机会找到有限的传输节点的路径。但它需要在网络的每个节点上都有很大的存储空间。它通过考虑网络先前的行为来减少路由建立过程中不必要的搜索。每当节点有东西要发送时，它就发起路由发现过程。节点只向那些有可能找到到达目的地的路由的中间节点发送查询数据包。此概率是使用路由表中请求路径的先前记录计算的。每个节点都维护一个连接索引表，如下所示。该表包含每个节点的概率。每当节点发送查询数据包时，它首先检查连接索引表以获得其邻居的概率。只有具有非零概率的邻居接收要转发的查询分组。与路由查找不同，它不需要更新数据包来进行路由查找。计算连通性指数表的方法在方程中给出。（10）和（11）。如果找到目的地，则遵循发现的路由来发送数据。否则，遵循重复的分组广播进行路由发现.因此，重复的分组广播增加了能量消耗、延迟和拥塞。4.2. 无界广播技术综述在移动自组网中，为路由发现进行高效的数据包广播是一项关键任务。这是因为由于拓扑的动态变化而引起的分组拥塞造成了广播风暴问题（Tonguz等人，2006年）。当源节点和目的地节点没有任何先前的通信时，情况就不一样了。为了防止这种情况，已经提出了无限广播技术。这些技术都是基于选择性的分层，从而避免了盲目分层。这就像一个模拟，其中最初所有节点都是白色的。源节点选择邻居节点的前向集合，其可以是基于位置、基于邻居知识或基于先前记录的。该转发集合的节点处理查询分组并将其着色为黑色。重复这种迭代选择和着色，直到没有白色节点。节点的结果集是一个集合参与的节点。例如，WRS使用权重度量成功次数S1：：k来选择节点的转发集合联系我们尝试次数¼A1：Kð10Þ基于位置的广播技术，如LAR，DREAM是可扩展的，并减少了大量的粒子，对于每次尝试，每个节点更新每个传出链路的uk使用uk← uk a1- a uk11其中a是常数，0是 1。<<然而，当不存在先前的通信时，在路由发现的第一次尝试中，对于每个传出链路，每个节点的连接性指数被认为是1，因此它导致分组的重传。(see表1）4.1.7. Hop-Wise Limited Broadcasting（HoWL）HoWL（Minematsu等人，2005）是一种有效的路由发现方法。它通过使用先前使用的路由的跳数预测目的地的当前位置来发现路由。它以数据挖掘的理论为基础，源节点以缓存作为业务数据库，以历史表作为数据仓库。它的目的是减少数据包重传的路由协议，使用重传作为一种方式来传播查询数据包。每当源节点想要发送一些数据时，它都会在其缓存中搜索到目的地的路由。如果找到路由，则源节点通过该路由发送数据。否则，它将搜索其历史记录表。如果在其历史表中没有找到路由，也意味着没有尝试查找目的节点。在这种情况下，源节点通过ERS方法（Chang和Liu，2004）的revisiting-TTL查询来发现路由。它使用预定义的TTL值来限制搜索区域，该搜索区域由跳数初始化。此跳数是从历史记录表中获取的先前路由的跳数。TTL值随着时间的推移而变化表1连通性指数表。相邻节点uk与非基于位置的技术相比，通过交换位置信息而不是整个网络信息来对节点进行IP化。基于位置的技术不适用于GPS信号接收差或不准确的情况。相反，基于知识和先前记录的技术不需要任何特殊装置。这些技术仅依赖于先前的通信。随着通信迭代次数的增加，与基于位置的技术相比，通过减少广播风暴问题的后果，获得了令人满意的结果（Tonguz等人，2006年）。例如，HoWL、QLT等技术需要更少的努力来找到理想的路线。表2还描述了这些技术用于其他性能指标的比较研究。虽然这些技术的目标是通过防止中间节点处的分组冗余来减少拥塞，但是它们不能防止查询分组进一步传播。为了防止不必要的数据包循环，已经提出了有界广播技术，在第4.3节中讨论。4.3. 有限广播技术与无限广播技术不同，有界广播技术的目标是停止查询数据包的不必要的循环。为了实现这一目标，已经提出了各种受控的冗余技术，以减少反应式路由发现的冗余开销。这些技术以有限的跳数广播查询分组。像LBA（Gargano和Hammar，2004）、LHBA（Zhang和Jiang，2005）、Revisiting-TTL ERS（Chang和Liu，2004）、Blocking ERS（ Park 等 人 ， 2006 ） 、 阻 断 ERS+ （ Al-Rodhaan 等 人 ，2008年）、巴塞尔公约国际研究中心（利马例如，2013）和tBERS（Pu等人，2014年，属于这一类。移动Ad-hoc网络中的广播开销控制技术255PBBS（Preetha等人，时间复杂度O（N）4.3.1. 有限广播算法（LBA）LBA（Gargano and Hammar，2004）是第一个基于时隙共享策略的查询数据包控制技术。它将信道速度分成两个时隙，在查询、应答和追逐分组之间按顺序分配。四分之一的通道速度被分配给查询数据包，而其余的被路由应答和追逐数据包使用。当任何节点开始路由发现时，它以四分之一的信道速度广播查询数据包以找到请求的路径。当目的节点接收到查询数据包时，它在第二个时隙发送回应答数据包。一旦路由被发现，源节点立即在第二时隙上以更快的速度广播追逐分组。这些追逐分组终止查询分组的进一步传播。虽然它减少了数据包重传开销，但更高的优先级追逐路由发现增加了端到端的延迟。此外，源节点负责初始化需要由目的地发起的追逐分组。目的地发起的追逐数据包将加速广播转发，以限制数据包的传播区域。4.3.2. 有限跳广播算法LBA的局限性（Gargano和Hammar，2004）在LHBA中得到了克服（Zhang和Jiang，2005）。这里，仅使用一个分组，其用作查询分组、应答分组以及追踪分组。数据包的性质取决于参考位。具有参考位0的分组作为查询分组工作，并且具有参考位1的分组表现得像应答分组。当路由被发现时，这个应答包也被用来控制在LHBA中，每当源节点希望发送数据时，它都会将数据包的参考位设置为0并广播它以查找路由。该数据包由中间节点处理。当关键节点（具有所请求的路由）接收到该分组时，它将参考位设置为1，并通过具有跳数k（源节点和目的地节点之间的跳数）的网络广播该分组。每当中间节点接收到这个数据包时，它检查数据包报头并将其作为应答数据包转发如果该节点位于标头中。如果没有，则节点检查其高速缓存是否已经接收到查询分组。如果查询分组已经在节点处被处理，则丢弃接收到的分组，否则广播它。在目的地发送Chase包。 但它仍然只控制网络的一部分的查询数据包，如图所示。7.第一次会议。4.3.3. 修订TTL ERSRevisiting-TTL ERS（Chang and Liu，2004）是一种基于扩展环搜索的技术，它遵循受控的循环。它周期性地广播查询数据包，并在尝试失败时增加生存时间（TTL）值，而不是使用追逐数据包来限制查询数据包的传播区域。源节点在需要时启动路由发现，并广播具有预定义TTL值的查询数据包。查询数据包在网络上传播，直到TTL值达到零。当尝试失败时，节点再次广播具有增加的TTL值的该分组。在这种技术中，查询数据包随着波浪在水面上的传播而传播，如图8（a）所示。最里面的圈是第一个广播的，然后是第二个最里面的圈，依此类推。假设Bi表示参与第i个由于广播发生在前一次尝试失败时，并且每个广播都包含前一次广播，因此我们得到B1B2B3···Bi12当量（12）描述了该技术由于查询分组的周期性广播而消耗中间节点的太多电池功率，并且还增加了平均等待时间。MULPA（资料来源）公司简介H（目的地）JK在第k个环上查询分组 图 7、应答包停止查询LO由于行程控制包。LHBA通过初始化加速控制图7LHBA中chase数据包覆盖的区域。表2无界广播方案的比较研究。广播方案路径策略类型复杂性不HMFRESH（Dubois-Ferriere等人，（2003年）ABF积极主动O（N）1是的HoWL（Minematsu等人，（2005年）RBF反应性O（N）1没有WRS（Aitha和Srinadas，2009年）NKBF反应性O（N2）3是的LAR（Ko和Vaidya，2000年）LBF反应性O（N）1没有DREAM（Basagni等人， 一九九八年）LBF积极主动O（N）1是的QLT（Castaneda等人，（2002年）RBF反应性O（Pk）1没有ABF：基于锚的洪泛，NKBF：基于邻居知识的洪泛，RBF：基于记录的洪泛，LBF：基于位置的洪泛，PBF：基于概率的洪泛，P：位于先前记录的路线中的节点集合，k：阈值，HM：Hello消息，NoT：否。表256N. Ahmad，S.Z.Hussainðþ Þ表3增加BERS和BERS* 的延迟。i环1 2 3 4 5··K1其中B_是等待控制分组的暂停节点的集合(a) TTL序列化ERS（b）阻塞ERS（c）阻塞ERS+图8基于ERS的算法的处理。4.3.4. 阻塞扩环搜索BERS（Park等人，2006）是重访TTL ERS（Chang和Liu，2004）的扩展版本，其不允许源节点以增加的TTL值周期性地广播分组。源节点仅广播查询分组一次，并为分组提供完整的信道时间。将数据包传输到第一个环之外的责任转移到中继节点而不是源节点。当在第一环中没有找到路由节点时，该中继节点进一步广播具有增加的TTL值的查询分组，其在图8（b）中由虚线圆圈示出。按照这种做法，在最大预定义TTL值内找到路由节点或目的地节点。它被称为纯BERS，其中源节点不需要再次广播。当增加的TTL值达到TTL值的最大限制而尝试失败时，此过程称为部分BERS。源节点需要进一步广播以下修订TTL ERS（张和刘，2004年），这是在图。 8（B）黑眼圈。因此，Eq.（12）可以改写为这种技术通过优先于追踪数据包来加速路由发现。在BERS* 中，停止节点在转发查询分组之前等待h*NTT时间单位。当源节点已被成功地发现，它发起的终止阶段发出追逐包。所有接收到查询包的中间节点立即转发追逐包，否则丢弃追逐包，所有接收到追逐包的中间节点再次丢弃传入的查询包。在表3中可以看到在平均延迟方面相对于BERS的这种改进。由于BERS* 提高了查询数据包的速度，因此追赶变得比BERS慢假设源节点和目的节点彼此相距h跳.在这种情况下，BERS在第h个环停止分组的传播，而BERS* 在第h个环停止分组的传播。第一环。BERS是比BERS* 传输效率更高，尽管BERS* 提供更快的路由发现。与BERS类似，BERS* 也不适应于目的地节点的移动性4.3.6.改进的BERS（BERS+）B_1 \B_2 B_kBk···Bið13Þ在这一过程中不充分使用额外延迟的后果|fflffl ffl ffl ffl ffl P ffl ffl u ffl ffl ffl r ffl ffl e ffl ffl {ffl ffl B z ffl ffl E ffl ffl R ffl ffl ffl S ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl } { zffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl ffl}PartialBERS在转发之前。与修订TTL ERS（Chang和Liu，2004）不同，两个控制信号用于阻止BERS中的查询数据包：第一个是追逐数据包，第二个是应答数据包。每个节点处理查询分组并等待追踪分组直到2* 跳数 *NTT（节点遍历时间）。当时间流逝时，这意味着目的节点不在搜索环中，中继节点向它们对应的邻居广播分组。源节点在接收到应答数据包时立即广播控制数据包，并且控制数据包停止查询数据包的进一步传播。虽然这种延迟有助于追踪数据包，但它增加了端到端延迟。由于查询数据包的行程有限，这种技术也不适应目的节点的移动性，并导致部分BERS。4.3.5.增强型BERS（BERS*）BERS*（Pu和Shen，2009）是增强的BERS，其遵循与BERS相同的技术（Park等人，2006年）。这在第4.3.4节和4.3.5，使路由发现的平均延迟呈指数级增加。在BERS+中有 效 使 用 附 加 延 迟 （ Al-Rodhaan 等 人 ， 2008 ） 提 供 比BERS和BERS* 更好的性能。BERS+采用两级方法消除BERS的不足之处。在第一层中，所有中间节点都不延迟地转发查询数据包，直到k跳数达到TTL值的最大限制。这是源节点使用预定义TTL值进行的第一次尝试，如图8（c）中的黑圈所示。在第二层中，第k个环之后的所有中间节点都成为等待2h单位时间才转发查询数据包的暂停节点。如果在第一层中没有找到路由节点或目的地节点，则发生第二层。结果表明TBERS1491625··K2TBERSωh1261015··k2- k2TBERSh 0 0