基于ad hoc网络的路由协议的分析比较

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1、http://www.paper.edu.cn基于AdHoc网络的路由协议的分析比较徐春丹，吕玉琴北京邮电大学电子工程学院，北京（100876）E-mail：chundanxu@gmail.com摘要：AdHoc网络是由一组具有路由功能的节点组成的分布式无线多跳网络，它不依赖于任何预设的网络基础设施。因为网络中节点的传输范围有限，源节点在向其他节点发送数据时通常需要借助其他节点的辅助，所以路由协议是AdHoc网络中不可缺少的一部分。本文从AdHoc网络的特点出发，基于AdHoc网络的特点探讨现有的应用协议的性能及特点。通过对典型路由协议DSDV,OLSR,DSR等协议的分析着力分

2、析比较表驱动路由协议族与按需路由协议族的性能控制开销及影响因素，比较他们的优劣，最后由AdHoc网络的特点给出在路由协议上可改进的方向。关键词：AdHoc，按需路由，表驱动路由，控制开销，优化1．引言AdHoc网络是一种不需要任何基站或固定基础设施的多跳无线网络，具有独立组网、自组织、动态拓扑、无约束移动、多跳路由等众多特点，能够快速的布设局部通信网络。由于它网络拓扑结构动态变化、无线传输带宽有线，移动节点能力有限、需要采用分布式控制方式、安全性差、网络可扩展性不强等不足，要求用于AdHoc网络的路由协议必须要充分考虑这些问题。本文在分析了AdHoc网络的特点基础上，对现有的路由

3、协议进行分析比较。主要对比两类路由协议：表驱动路由协议与按需路由协议，通过分析他们的协议特点，控制开销等，总结一些可以优化的方法，提出可以进行优化的方向。2．AdHoc网络的特点分析移动AdHoc网络中的每一个节点都兼有路由器和主机的功能，它的特点表现在：(1)移动性与网络拓扑动态性：移动AdHoc网络节点可以自由的任意移动，再加上无线发射装置发送功率的变化，环境的影响以及无线信道间的互相干扰等因素致使网络拓扑可能随机、迅速、不可预测的变化。移动首先限制了网络的可扩展性，因此对路由协议的选择也提出了较高的要求。(2)带宽有限：无线信道产生的碰撞，信号衰减、噪音干扰以及信道间干扰等

4、因素，使移动主机可得到的实际带宽远远小于理论上的最大带宽值。因此在路由协议设计上必须尽可能多的将带宽留给数据传输。(3)多跳通信方式：在移动AdHoc网络中，节点的覆盖范围有限，当网络中的两个通信节点不能处在同一覆盖网络时，可以采用多跳通信，即通过中间节点的多跳转发方式，实现不同覆盖网络之间的源主机之间的通信。(4)分布式控制：由于移动AdHoc网络节点不能依靠固定基础设施或者中心管理，所以移动AdHoc网络节点必然是分布式的，各个节点间地位平等，网络路由协议通常采用分布式控制方式。因而它比采用集中式的网络具有更强的鲁棒性和抗毁性。(5)安全有限：移动AdHoc网络的节点间通信由

5、于采用了无线信道、有限电源、分布式控制技术和方式，使传输的信息非常容易受到监听、重发、篡改、伪造等各种攻击，若路由协议遭受到上述恶意攻击，那么整个AdHoc网络将无法正常工作。-1-http://www.paper.edu.cn移动AdHoc网络的特性为移动AdHoc网络路由协议设计提出了新的问题和挑战，合理的路由算法必须考虑有限的无线传输带宽、动态变化的网络拓扑结构、有限的网络安全等各方面因素。3．传统的AdHoc路由协议分类由AdHoc网络特点可知，路由协议是移动AdHoc网络中不可缺少的一部分，其主要作用是发现和维护路由，在移动AdHoc网络中由于节点的任意移动性导致拓扑结

6、构动态、随机且较快速的变化，因此如果使用常规的路由协议在网络拓扑结构变化时，会花费很大的代价重建路由，且协议状态始终处于不收敛状态，占用大量的网络资源，致使信息的传输无法实现，所以就需要有专门的应用于移动AdHoc网络的路由协议，它们主要满足下列要求：(1)它必须可对网络拓扑结构的变化具有快速反应能力，在计算路由时能够迅速收敛，且在链路失效时必须能避免无穷计算。(2)能够提供无环路由且设计应简单实用。(3)要能够高效地利用有限的带宽资源，尽可能减少控制管理开销。(4)不能对终端节点性能要求过高，且实施多跳通信的中间转接次数是有限的，一般不超过3次。(5)在可能条件下，使设计的路由

7、协议具有一定的安全性，以降低遭受攻击的可能性。现有的用于AdHoc网络的路由协议大致可分为平面路由协议与分层路由协议两大类，而分层路由协议中主要包括表驱动路由协议、按需路由协议和混合式路由协议等。表驱动路由协议又称为先验式路由协议或主动路由协议。网络中的每个节点都要维护一张到其他节点的相对稳定的路由表，当网络拓扑结构发生变化时，节点在全网内广播路由信息更新，使每个节点能连续不断的获得当前网络信息，路有表可以准确地反映网络的拓扑结构，当节点需要发送数据时，可立即获得到达目的节点的路