AODV路由协议研究与模拟仿真

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1、AODV路由协议研究与模拟仿真摘要：分析研究了AODV协议的机制和原理，针对AODV屮由于序列号引起的节点重启后容易产生路由环路的问题，提出了改进方法，以提高对网络资源的利用率，并比较分析了改进前与改进后的网络性能。最后运用ns-2模拟了AODV路由协议，分析比较了不同协议间的性能。关键词：AdHoc网络；按需距离矢量路由协议；ns~2中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2013)26-6002-03自组网(AdHocNetworks)是由一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个多跳的临时性自治系统[1]o作为现有网

2、络的一种补充和扩展,自组网主要应用在没冇网络基础设施支持的环境屮，或现冇网络不能满足移动性等要求的场合。例如,军事作战前线、救灾现场、临时会议等等。山于AdHoc网络是一种分布的、移动的、无线的、多跳网络，其运行仅利用节点自身，所以如何快速准确地找到发送数据包的路由并口维护路由，将最终决定AdHoc网络的性能,而AODV(AdHoconDemandDistanceVectorRouting)是专门为移动自组网设计的按需路由协议，它在DSDV和DSR路由协议的基础上改进得到，结合了两者的特点[1,2]o它由路由发现机制和路由维护机制两部分组成，同时

3、使用序列号来管理区分路山信息的新旧，相对其它路由來说，是比较成熟、可用的一种协议。1AODV简介AODV是专为AdHoc网络设计的按需路由。它使得移动节点能够动态地、自启动地、多跳地建立和维护一个adhoc网络。AODV路由基于DSDV和DSR之上，在建立路由的方式上对DSDV进行了改进，利用了DSDV的按跳(hop-by-hop)路由、顺序编号和周期更新的机制，借用了DSR的路由发现和路宙维持机制，不在源/目的节点间被选路径上的节点不需要维护路由信息或参加路由表交换：3］oAODV的主要特征是每个路由表项都有一个H的序列号。该目的序列号由每个节

4、点来维护，而且该H的序列号会沿着路由信息发送到请求节点。2AODV的机制与改进2.1AODV路由发现机制文章主要介绍AODV协议的路由发现机制。当某一节点试图给某一未知节点发送分组但英路由表中又没有去往这个冃的节点的路径，或先前的去往该目的节点的冇效路由已经过期或被置为不活动时，该节点启动路由发现机制，广播路由请求消息RREQ给它的邻居节点，该节点为源节点。路山请求消息的格式［4］如下：其中：Type：表示消息的类型，这里统一为1,表示该包为路由请求包。D：若此标记被置为true,表示只有目的节点才能初始化路由应答消息；否则，凡是知道去往目的节点

5、的路径的中间节点都可初始化路由应答消息。G：若此标记被置为true,当中间节点产生路由应答时，在单播返回源节点的同时，无偿地发送到H的节点。只有在双向链路的时候才能置该值。HopCount：表示从源节点到该节点的跳数；RREQ-ID：标识RREQ的序列号;PathNode：从源节点到目的节点所经过的节点。每个节点有两个独立的计数器：节点的序列号和广播号。唯一确定一个路由请求。当源节点产生一个新的RREQ,这个RREQ的ID号比上一次RREQ的ID号大1,每个节点只维护一个RREQ-IDo在广播RREQ之前，源节点缓存RREQ-ID和它自己的地址，

6、在预期的路由发现的时间内一直保存,以避免在接收到路由应答的时候继续转发请求包［5］。在一段时间后，如果节点没有收到路山信息，则应发送另一个路山请求信息，同时RREQ-ID增lo重复发送RREQ的次数应有一个最大值。等待发送的数据包按“先进先岀（FIFO）”的原则存在发送队列中，如果重复发送RREQ的次数达到最大值，则丢弃该包。2.2A0DV协议的改进无线网络的终端可能是笔记本电脑、手机或PDAZ类的设备，当笔记本电脑重启后，原先那些数据可能会丢失（路由表清空，序列号重设），这时，由于序列号的重新设置，很有可能造成暂时性的路由环路。这种暂时性的路由

7、环路会造成不必要的路由和带宽的浪费，应当尽量防止这种现象的发生。为了防止这种可能的发生，文章对那些重启后丢失自己序列号的节点在发送路由消息之前，设置等待时间X。在这段时间x里，如果节点接收到RREQ、RREP或是RERR控制包，则它根据控制包中的相应信息（比如序列号)建立路由表项，但它不进行任何的转发。如果在X时间段内，节点接收到单播发往某个目的节点的数据包，则该节点应广播RERR消息通知周围节点，本节点现在不可用，然后重新等待x时间。在这段时间之后，重启节点跳出等待状态，重新开始路由，在这个时候，它的所有邻居节点将不会再认为该节点是它们的下一跳

8、了，从而避免了路山环路的形成。该节点根据接收到的RREQ來更新自己的序列号；如果没有接收到RREQ,节点将自行初始化序列号，但不为0,0