基于AdHoc多路径路由协议探究

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1、基于AdHoc多路径路由协议探究摘要：分析AdHoc网络中单路径路由协议和多路径路由协议的特点，指出当前AdHoc网络中多路径路由协议的研究进展。对当前已有的几种典型多路径路由协议进行介绍分析，得出在多路径路由协议设计时所面临的各种问题，为今进一步研究基于AdHoc的多路径路由协议提供重要参考。关键词：Adhoc多路径路由协议中图分类号：TN929.5文献标识码：A文章编号：1007-9416(2012)06-0123-021引言无线AdHoc网络又称移动自组网［1］、对等网或多跳网络，起源于20

2、世纪70年代的美国军事研究领域［2］。它是一种在无需骨干网络支撑的条件下，由网络中既充当通信节点，又充当路由功能的各移动终端通过相应的分布式协议连接起来的无线网络系统。其基本特点是节点的随机移动，影响拓扑随时改变，同时受无线传输自身特点的影响，链路带宽比有线网络低很多。常因电源能量不足而导致网络中断，安全性较差。但因其是一种开放的，无须基础设施及自组织、自愈的网络，因而广泛应用于军事通讯、灾后营救、传感器网络［3］、深海探索及车载网络等不方便搭建网络基础设施的场合和领域［4］。移动自组网由于其自身

3、的特点与优势受到越来越多的关注与应用，但网络的特殊性使得传统有线网络的技术无法直接在移动自组网中使用，这就需要为无线自组网设计新的协议和技术，如信道接入技术、安全技术、路由技术等。其中关于移动自组网路由协议的研究及相关性能分析评价已成为学术界的研究热点。2、AdHoc路由研究现状及问题分析由于AdHoc网络相比其它网络具有很多独特性，具有很大的发展前景。但在移动自组网的研究中还有许多巫待解决的问题。如设计具有节能策略、安全保障、组播功能和QoS支持等扩展特性的路由协议，以及网络管理等。分析当前移动

4、自组网，主要存在三个方面的原因影响其性能。第一、因各节点冲突和移动性特征而引起数据传输的不可靠。第二、因无线信道限制而带来带宽不足。第三、无线节点大多以电池供电而引起寿命有限，需要考虑节能问题。以上问题的解决当前主要依靠无线自组网中对QoS问题的研究来加以改善。然而，传统单路径路由协议存在很多不足，无法很好地支持QoS,因而多路径［5］是一个能够提供有保证的很好的解决方案。通过在网络中使用多路径方式可减少网络中的分组丢失率，为不同的服务质量要求提供不同的传输路径，实现更高的服务质量，从而克服以上3

5、个问题。相比单路径路由协议而言，多路径路由协议在容错、路由可靠性、QOS等方面都有很多优势。因此，为了进一步提升AdHoc网络的路由质量，多路径路由问题逐渐成为近几年研究的热点。而在移动自组网的多路径协议研究中，因节点的移动性问题，以往的工作主要集中在路由快速恢复方面，而在路由的负载均衡以及如何有效地选择多路径方面的研究却做得很少。3、单路径与多路径路由协议比较分析单路径路由协议算法简单，容易管理和配置。但是，这些路由协议在设计时没有考虑到路径的公平性，过多的依赖最短路径（即最小跳数的路径）[6]

6、,同时也没有考虑到负载强度，生存周期和能量等相关因素，使得在运行时该路径上的节点负载增加，降低了整个网络的吞吐量，容易造成网络拥塞及部分节点能量消耗较快，影响了网络的生存周期及增大了网络拓扑发生变化的可能性。同时，AdHoc单路径路由算法在路由发现阶段由于只获取一条传输路径，无法很好地获取整个网络的拓扑信息，导致对网络整体信息的利用不充分，进而增加路由开销。而且，在数据发送时只利用一条路径，无法并行或并发地传输数据，导致网络传输率较低，延迟增加，无法在网络中实现负载均衡，甚至造成网络拥塞等情况。针

7、对当前AdHoc网络单路径路由协议的众多缺点人们进行了多路径路由协议的设计。多路径路由是指通过一定的约束规则，在移动自组网中找出从源节点到目的节点的多条路径，在这多条路径之间合理地分配负载［7-8］并同时传输数据。因而多路径路由协议可以较好的利用网络的整体拓扑信息，减少网络中路由发现次数，从而减少路由开销和降低能量消耗，并可以利用多条路径来并行、并发地传输数据。研究表明，使用多路径路由方式确实可以大大减少网络延迟，提高数据通信量，避免网络拥塞，提高网络的可靠性。但是，当前的多路径路由协议还存在很多

8、不足之处需要继续改进。例如，多路径路由协议只是把选出来的路径作为备份路径，在数据传输时，只采用主路径来发送数据报文，这大大限制了多路径协议的性能。同时，多路径协议在网络负载均衡方面的性能还不够突出，还没有真正发挥多路径协议的优势。所以，想要真正发挥多路径路由协议在移动自组网中的优势，就必须要利用协议来搜索并选择出合适的路径，并在利用最优路径的同时让负载均衡机制发挥得更好。4、典型多路径路由协议简介及分析现有的多路径路由协议大多是在原有单路径路由协议的基础上通过添加多路径的方法实现的