基于Ad—hoc技术与传统路由技术的研究

时间:2024-05-21 人气:

摘 要:本文主要对复杂的无线自组织网络系统和路由协议进行了研究。通过采用合理的路由技术最后实现了无线自组网,使其具有更为灵活的组网方式,最终达到了提升网络性能和网络开销小等要求。本文通过比较传统路由选择技术与Ad-hoc技术,结合当今热门的路由技术提出两种技术相互合作的方法,从而达到增强路由协议性能的目的。

关键词:无线组网路由协议;Ad-hoc技术;传统路由技术

未来的移动通信网络除了要求以低成本达到高数据率外,它还要求网络组网灵活,同时具有良好的生存能力和适应性。无线自组织网络(Ad-hoc,Mobile Ad-hoc network)就是一种在没有预定基础设施支撑情况下的自组织可重构多跳无线网络,可以实现蜂窝移动网络安全性的加强。

1 传统路由技术

路由技术主要包括路由算法、因特网路由选择协议的特点以及分类。其中,路由算法可以分为静态路由算法和动态路由算法。路由协议的特点主要包括: 自适应路由协议、分布式路由协议、采用分层的路由协议。

1.1 路由算法的分类

根据网络的拓扑结构或是通信量自适应地对算法的调整变化,可以将路由算法分为静态路由算法和动态路由算法。静态路由算法,又称为非自适应路由算法,是按照某种固定规律就可以进行决策的一种简单路由算法。主要特点包括简单、开销小,但是这样的路由算法往往不能适应网络状态的变化。动态路由算法,又称为自适应路由算法,这种算法依靠当前网络的状态对信息进行决策,来适应通信量以及网络拓扑结构的变化,但实现过程比较复杂、开销较大。

1.2 传统路由协议

因特网的传统路由协议主要包括以下几种。IGP(Interior Gateway Protoco1)内部网关协议,是指一种在在网关间进行的自治网络内交换路由信息的协议。EGP(External Gateway Protocol)外部网关协议,是一种在两个位于各自域边界的相邻路由器之间交换信息和消息的方法。域问路由协议可以优化交通流量,实现服务收费以及安全特性的功能。BGP(Border Gateway Protoco1)周边网关协议进行路由信息选择时不交换整个数据库,通过传送增加的部分降低所需的带宽。IDRP(Inter Domain Routing Protocol)域间路由协议是一种距离向量路由选择协议。策略路由协议提供了以预定方式进行路由传输的方法。

2 Ad-hoc技术

Ad-hoc是一种置于移动用户设备中的移动无线自组织网络,它不需要任何已经固定的基础设施来支持、管理拓扑动态变化的情况。

2.1 Ad-hoc中路由协议的分类

根据协议的特点,可以将Ad-hoc网络大致可以分为先验式反应式(Reactive)路由协议和混合式(Proactive)路由协议。Reactive又称为表驱动路由协议,当网络拓扑结构发生的变化被检测到时,节点便在网络中发送更新消息,然后更新自己的路由表。Reactive协议与Proactive协议相比,后者开销较小,但存在较大的数据报传送时延。在不断发展的Ad-hoc网络中,单纯采用Proactive或Reactive协议都不能使路由問题得到完全解决,使用Reactive协议将产生大量有用和没用的控制报文。所以说,应用结合反应式和先验式路由协议优点的方法,形成的混合式路由协议便是比较理想的方案。

2.2 四种典型的Ad-hoc网络路由算法

当前最典型、最成熟的四种Ad-hoc路由算法主要包括以下四种。DSDV(Destination-Sequenced Distance-Vector Routing)算法中,每个节点必须周期性的将路由的信息和相邻的节点进行交换,路由表的表项主要包括:目的节点、目的号和跳数。DSR(Dynamic Source Routing)算法主要包括路由发现和路由维护两个过程。当节点S向节点D发送数据时,节点s首先检查缓存是否存在到目的节点未过期的路由。TORA(Temporally Ordered Routing Algorithm)算法主要用于高速动态的多跳无线网络,是一个自适应的分布式路由算法。主要包括路由产生、删除和维护3部分。AODV(Ad-hoc On-Demand Distance Vector Routing)目的是找到一条路由可以到达目的节点,然后邻居节点先后向周围的节点广播这个分组。通过对比路由算法的路由协议开销和分组投递率,可以得到: TORA 开销最大、DSR开销最小:DSR、TORA 以及AODV的分组投递高于DSDV。因此,可以采用自适应路由协议设计一种新的算法,根据不同的网络环境对路由算法来进行相应地改变。

3 结论

Ad-hoc技术和传统路由技术从本质上就有不同,前者无源特性和后者有源特性的区别,导致了他们之间路由选择算法和路由协议的巨大差距。“无源”和“有源”网络技术的交叉区域正在日益增多,二者进行互相配合才可以互补不足。

参考文献

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[2]张留敏.无线传感器网络QOS路由协议的研究[J].中国科技论文在线,2008:1—6.

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