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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:
其改进协议。

  1)TBR协议

  TBR协议是一种表驱动路由协议,适合弱移动性的无线网状网络。

  在TBR协议中首先要确定网络的根节点,可以是一个也可以多个,本文中只考虑仅有一个根节点的情况。当确定好根节点后,就可以使用TBR协议确定网络的拓扑树了。根节点周期性广播出RANN(Root Announcement)消息,用累加的序列号来区别每个RANN。每个收到RANN的节点将发出这些RANN消息的源节点地址缓存,作为其潜在父节点,然后再把RANN用更新的累加参数广播出去。在经过一个预定周期收到所有可能的父节点发来的RANN消息后,该节点选择一个到根节点有最佳参数的潜在父节点作为父节点,并更新自己的路由表。这样,该节点就可以获得到根节点的确定路径,然后该节点发出RREP消息到根节点进行注册。每一个中间节点都收到这个RREP消息,然后向其选定的上一级节点转发,并且更新前一个发出RREP的节点为其下一跳子节点。

  按这种方式,根节点就可以知道所有的参与节点并且建立了一个拓扑树,可到达任一个节点。如果一个节点在规定的时间内没有收到RANN消息,就不参与这个树的建立过程,直到收到有效的RANN。由于网络的拓扑是动态变化的,根节点需要周期性地发送RANN来维护拓扑。TBR协议可以通过经常性地广播路由信息来提高稳定性及降低延迟,但它的开销较高、可扩展性较差。

  如果子节点丢失,父节点会产生路由错误信息并转发至根节点。相反,如果父节点丢失,则子节点会查看它的路由缓存表并选择一个新的父节点(如果有),然后单播一个经过此父节点到根节点的RREP消息。

  对于TBR协议中网内节点间的通信的情况,当源节点要发送消息给目的节点时,源节点如果没有直接到达目的节点的路径,就会发送消息到根节点,再由根节点发给目的节点。这样做的缺点是:网内的节点经常发送数据流经过根节点,使根节点容易拥塞,导致网络性能下降与能量资源浪费。

  2)TBR的改进协议

  文献[8]提出了一种TBR的改进协议,其核心理念是创新的采用一种根驱动路由协议来解决网内通信问题。

  此协议首先要求根节点在全网范围提供最佳路由。要求根节点不仅要建立拓扑树,而且还要建立全网网络拓扑。要做到这一点,可以在收到RANN消息后,每个节点在返回的RREP消息中捎带自身邻节点信息,包括所有相邻节点的地址及相应通信开销参数,该参数可以是跳数或其它开销。

  其次,文中采用了两个额外的消息:Route Set (RSET)和Route Notification (RNTF)。当源节点要发送数据给目的节点时,根节点可以推荐一个最佳参数路由,由根节点单播发送RSET消息,把路由信息告诉目的节点。然后,收到RSET的目的节点再单播发送RNTF消息来通知中间节点。

  对于网内路由的优化,文献[8]中采用的方法是:节点只在第一次拓扑图建立时才在发送的RREP消息中捎带上邻节点信息。拓扑图的计算,采用Dijkstra算法。根节点在收到全部的信息后,进行一次最佳路由计算。而后只有节点的链路状况发生改变时,才在此节点用RREP消息捎带上更新的邻节点信息给根节点,根节点再算出新的最佳路由,从而减少了开销和Dijkstra算法的计算次数。

  文中提出将这种根驱动的路由协议用于WMN网内通信,而网间通信采用原来的TBR协议,可以在Mesh WLAN中达到较好的性能。

  当然这种基于根驱动的路由协议,也有其不足之处。文献[8]中仅考虑单个根节点的情况,而采用多个根节点可以将计算分布到各个根节点,并且这样有利于增强网络的扩展性,单个根节点的失效不会引发全网瘫痪,所以采用多个根节点才是符合实际应用的最佳选择。

  5 结语

  WMN作为一种新型的宽带无线网络具有许多独特的优点,在家庭、企业和公共场所等诸多

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