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无线网状网络的路由协议研究

作者:彭征 苏杰 肖明 整理:无忧论文网 录入时间:[08-08-29 14:55:42] 浏览点击数: 添加书签:
快。然而,这种协议通过全网广播来传递最新信息,因此,尤其是在高移动性(或严重无线电干扰)造成链路状态改变的时候,此类协议会耗费大量的网络资源并产生过多的控制开销,而使其变得不可行。

  传统的Internet路由协议(如OSPF,RIP)是专为有线网络设计的。它们不能够很好处理无线网状网环境中常见的拓扑结构和链接质量的快速变化。因此,在无线网络中不能直接使用传统的Internet路由协议,而要使用为无线网络专门设计的路由协议。

  3.3 Ad hoc网络路由协议

  Ad hoc网络是一种没有有线基础设施支持的无线移动网络,网络中的节点均由移动主机构成,移动主机之间可以直接通信,移动主机既是主机又是路由器,通过移动主机自由的组网实现通信。

  如图2所示,根据发现路由的驱动模式不同, Ad hoc网络的路由协议一般分为以下两种:一种称为表驱动(Table Driven)路由,或者预先式(Proactive)路由,如DSDV(Dynamic Destination-Sequenced Distance Vector)是一种典型的表驱动路由协议,基于Bellman-Ford算法;另一种称为按需(On Demand)路由,或者反应式(Reactive)路由,如DSR (Dynamic Source Routing)是一种典型的按需路由协议。此外,还有一种混合式路由协议——ZRP(Zone Routing Protocol)[1]。

  

  图2 Ad Hoc路由协议按驱动方式的分类

  表驱动路由协议通过连续地检测链路质量,时刻维护准确的网络拓扑和路由信息。其优点是发送报文时可立即得到正确的路由信息,然而表驱动路由需要大量的控制报文,开销太大,不具有良好的扩展性。而按需路由协议则有所不同,其节点仅当需要时才查找相应路由,节省了路由维护的开销,但在进行数据传输时需要寻找路由,造成不可预测的路由延迟,因而不适应对时延敏感性应用[2]。从上述的分析中可以看出,无论是表驱动路由还是按需路由,对规模较大的自组织网络的支持都不是很好,而混合式又过于复杂而不适合实际应用。

  4 WMN路由协议

  4.1 WMN与Ad hoc的比较

  虽然在WMN的路由设计时可以参考一些现有的用于ad hoc网络的路由协议。但事实上WMN与移动Ad hoc网络(MANET)还是有较大区别的。主要体现在:

  (1)MANET的网络拓扑注重的是移动,而WMN的移动性低,网络拓扑总体呈现静态或弱移动。

  (2)MANET的节点能量有限,功率节省是其路由设计的一个重要方面,而WMN关注的是高吞吐量的路由协议,侧重无线宽带大容量传输。

  (3)MANET的业务侧重于网内通信,而WMN的业务侧重于网间通信,主要用于因特网或宽带多媒体接入。

  (4)此外,MANET的节点类型单一,即兼具路由与主机功能、地位平等的客户端节点,而WMN的节点类型一般有三种。

  正是由于WMN和Ad hoc网络两者之间的差别决定了为Ad Hoc网络设计的路由协议可能不适合WMN,因此,我们必须充分考虑WMN的特点,设计最适合WMN的路由协议,以提高WMN的性能。

  4.2 WMN路由协议的设计因素

  根据无线多跳网络的路由设计思想结合WMN自身的特点,在设计WMN路由时要考虑下面若干因素:

  (1)多路由判据:许多以最小跳数作为路由判据的路由协议往往不是最优的。为了解决因为路径质量差而影响网络吞吐量等性能的问题,要求WMN采用新的由多种路由判据结合,且能正确反映出链路质量对各指标的影响的路

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  由。参考文献[3]中对几种典型的路由判据进行了比较研究。链路质量源路由(LQSR)[3]根据链路质量来选择路由,它有三个路由判据,分别为期望传输次数(ETX),每跳的往返时间(per-hop RTT),每跳数据对(per-hop Packet-Pair)。文中将这三个路由判据与使用最小跳数(HOP,Hop

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