自組織基本路由協(xié)議及混合型路由協(xié)議技術(shù)
自組網(wǎng)的路由技術(shù)主要是設(shè)計能自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓撲動態(tài)變化的分布式路由協(xié)議,并避免產(chǎn)生路由環(huán)路,盡可能減小路由開銷,具有一定的可擴展性,使網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況的變化,具各分布式管理的路由功能。自組織網(wǎng)絡(luò)是一個多跳的臨時性的自治系統(tǒng),在這種環(huán)境中,由于結(jié)點的無線通信覆蓋范圍的有限性,兩個無法直接通信的移動結(jié)點可以借助其他結(jié)點進行分組轉(zhuǎn)發(fā)來進行數(shù)據(jù)通信。自組網(wǎng)結(jié)點之間是通過多跳數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)機制進行數(shù)據(jù)交換,需要按路由協(xié)議進行分組轉(zhuǎn)發(fā)決策。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/156191.htmIETF于1996年成立了自組網(wǎng)工作小組(MANET WG),其核心任務(wù)就是研究自組網(wǎng)環(huán)境下基于IP協(xié)議的路由協(xié)議規(guī)范和接口設(shè)計。
目前MANET WG已經(jīng)提出了許多協(xié)議草案,比如DSR、AODV、TORA、ZRP等。這些自組網(wǎng)路由協(xié)議根據(jù)不同的角度可以進行不同的分類。按路由發(fā)現(xiàn)的策略劃分,可以分為主動式路由協(xié)議、被動式路由協(xié)議和混合型路由協(xié)議。自組織網(wǎng)絡(luò)主要有以下路由協(xié)議。
研究基于分布式算法,具有網(wǎng)絡(luò)自組織和自設(shè)置功能的自組織基本路由協(xié)議,主要有兩類:表驅(qū)動路由協(xié)議(主動式路由協(xié)議)和按需路由協(xié)議(反應(yīng)式路由協(xié)議),如圖所示。主動式路由協(xié)議盡力維護網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點至所有其他節(jié)點的一致的最新路由信息,并要求網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都建立和維護一個或多個存儲路由信息的表格。在網(wǎng)絡(luò)拓撲變化時周期性地廣播路由更新信息。這樣減少了獲得路由的時延,但是需要花費較大的開銷保持路由更新。按需路由協(xié)議只有在源節(jié)點需要時才建立路由,節(jié)點不需要花費代價來維護無用的路由信息,節(jié)省了一定的網(wǎng)絡(luò)資源,但是路由發(fā)現(xiàn)過程時延比較大。
自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議按驅(qū)動模式的分類
迄今為止,已提出的主動式協(xié)議主要有WRP、DSDV等。下面簡單介紹這兩種協(xié)議。
(1)WRP協(xié)議
無線路由協(xié)議(wireless routmg protocol,WRP)是一個基于距離矢量的協(xié)議,其路由算法是對路徑發(fā)現(xiàn)算法PFA的改進。它利用去往目標結(jié)點的路徑長度和相應(yīng)路徑到倒數(shù)第二跳結(jié)點信息加速路由協(xié)議收斂速度,改善路由環(huán)路問題。WRP對PFAD的改進之處在于當結(jié)點i監(jiān)測到與鄰居結(jié)點j的鏈路發(fā)生變化時,i會檢查所有鄰居結(jié)點關(guān)于倒數(shù)第二跳信息的一致性,而PFA只會檢查結(jié)點j關(guān)于倒數(shù)第二跳結(jié)點信息的一致性。這種改進可以進一步地減少出現(xiàn)路由環(huán)路的次數(shù),加快算法的收斂速度。WRP協(xié)議的主要思想如下:
每個結(jié)點維護四張表,即距離表、路由表、鏈路費用表和消息重發(fā)表,并通過UPDATE消息通告給鄰居結(jié)點。
設(shè)結(jié)點為i,信宿結(jié)點為j,結(jié)點i的鄰居結(jié)點為k。
?、倬嚯x表。距離表包括k的通告的相關(guān)內(nèi)容有經(jīng)過k到j(luò)的路由的距離Dijk的前趨結(jié)點Piik。
?、诼酚杀怼C總€表項包括信宿結(jié)點地址、到信宿的距離Dij、到j(luò)的最短路由j的前趨結(jié)點Pij、i的下一跳(后繼)Sij等。
?、坻溌焚M用表。通過結(jié)點乃的鏈路費用和從上一次收到無誤消息后所經(jīng)過
的時間。
④消息重發(fā)表??砂ǘ鄠€重發(fā)表項,每個表項包括更新消息的序號、重發(fā)計數(shù)、ACK標志(是否發(fā)過相應(yīng)的ACK)、更新消息列表。
WRP通過發(fā)送ACK實現(xiàn)可靠傳輸,結(jié)點通過接收ACK和其他消息來測試其鄰居結(jié)點的存在性。如果結(jié)點沒有發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)分組,則周期性地發(fā)HELLO消息來得到與鄰居結(jié)點的連通性消息。如果在一定的時間內(nèi)收不到某鄰居結(jié)點的任何消息,則認為與鄰居結(jié)點的鏈路出現(xiàn)了故障;當有新的鄰居結(jié)點時,把自己的路由表通告給新的結(jié)點。當結(jié)點收到一個更新消息后,采用路由發(fā)現(xiàn)算法進行路由表的更新,并克服“計數(shù)到無窮”問題。WRP對路由發(fā)現(xiàn)算法進行了改進,其獨特性表現(xiàn)如下。
①距離表更新。對每一個更新消息(如k的通告),結(jié)點i檢測其所有鄰居結(jié)點{B∈Ni|b≠k},凡是經(jīng)過b結(jié)點到j(luò)且包括有花結(jié)點的路由,距離值需要重新計算為Dibj=Dikj+Dij,路由前趨更新為Pijb=Pkj。
?、诼酚杀砀隆.斷従覲→J路由不包括i,且是鄰居結(jié)點中到j(luò)的最短路由,則結(jié)點i選擇鄰居p作為其到j(luò)的下一跳結(jié)點,即更新Sij=p。
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