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Ad Hoc网络中实现定位的OLSR协议研究韩海艳;马林华;田雨【摘要】针对Ad Hoc网络中的节点位置估计和路由控制问题,在基于OLSR(最优链路状态路由)协议的基础上提出了一种能够同时实现路由和定位的综合协议OLSR-P(最优链路状态路由和定位).该协议对OLSR协议进行了改进,能够将路由开销和定位有效结合,并对数据包结构进行改良,利用原协议的路由开销实现定位.仿真实验结果表明:OLSR-P协议不仅能够同时实现路由和定位,还能有效地控制开销.【期刊名称】《光通信研究》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】4页(P56-59)【关键词】Ad Hoc网络;最优链路状态路由;定位;最优链路状态路由和定位【作者】韩海艳;马林华;田雨【作者单位】空军工程大学航空航天工程学院,陕西西安 710038;空军工程大学航空航天工程学院,陕西西安 710038;空军工程大学航空航天工程学院,陕西西安710038【正文语种】中文【中图分类】TP393不需要固定基础设施支撑的、由若干移动节点组成的自组织无线网络,简称为Ad Hoc网络。
进入20世纪90年代后,Ad Hoc网络逐渐成为无线网中的一个研究热点[1]。
节点的移动特性以及分布式特性对定位和路由提出了新的要求[1]。
对低速无人机Ad Hoc网络而言,由于带宽有限、能源限制、信道干扰等诸多因素以及成本问题,完全依靠GPS(全球定位系统)设备进行小型无人机节点的定位是不切实际的,因此需要移动自组网实现节点的独立定位[2]。
其次,路由选择和定位是互相影响的重要技术。
路由选择需要定位协议所提供的位置信息,定位的实现也需要路由协议进行信息传输,因此两者的有效结合成为了研究的一个新方向。
针对低速紧密编队无人机Ad Hoc网络节点密度较大且分布均匀的特点,本文对原路由协议OLSR[3](最优链路状态路由)进行了改进,提出了一种能把路由选择和定位结合起来的协议—OLSRP(最优链路状态路由和定位)。
一种基于移动Ad hoc网络的QoS路由协议
杨鹏;李腊元
【期刊名称】《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》
【年(卷),期】2006(030)005
【摘要】移动Ad hoc网络以其不依赖于任何预设的网络设施而能够临时快速自动组网的特点,在无线通信领域受到广泛关注.随着无线通信中多媒体业务的增加,需要在Ad hoc网络中提供服务质量保证,而QoS路由对实现网络服务质量起到非常关键的作用.文中通过分析现有的按需路由协议机制,提出一种基于能量的Ad hoc 网络带宽约束的QoS路由协议.仿真结果表明该协议在中小型网络中能够较好地满足实时多媒体应用,同时具有较高的吞吐量和较低的能耗.
【总页数】4页(P807-810)
【作者】杨鹏;李腊元
【作者单位】武汉理工大学计算机科学与技术学院,武汉,430063;武汉理工大学计算机科学与技术学院,武汉,430063
【正文语种】中文
【中图分类】TN92
【相关文献】
1.移动Ad Hoc网络中基于QoS的多路径路由协议研究 [J], 李健;董亚雷;王刚
2.移动Ad Hoc网络中一种基于多路径路由协议的QoS保障算法 [J], 姜海龙
3.基于能量管理的移动Ad Hoc网络QoS路由协议 [J], 杨鹏
4.移动Ad Hoc网络中基于能量控制的QoS路由协议 [J], 杨鹏;黄彪
5.移动Ad hoc网络路由协议的研究——一种基于AODV路由协议的改进算法 [J], 陈玲;王华
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
移动Ad Hoc网络路由协议的研究移动Ad Hoc网络是一种无线自组织网络，它由一组无线移动设备组成，这些设备可以在没有中央控制的情况下互相通信。
这种网络通常用于军事、救援和应急通信等方面。
但是，由于这种网络的特殊性质，其路由协议相对于有线网络存在很多挑战。
移动Ad Hoc网络的路由协议是该网络中最为重要的一环。
简单说，路由协议决定了数据在Ad Hoc网络中的传输路径。
另外，由于网络中的节点是动态变化的，因此路由协议必须及时地调整网络拓扑结构，以确保数据连通性不受影响。
在移动Ad Hoc网络路由协议的研究中，广泛使用了两种方法：基于距离向量的路由和基于链路状态的路由。
基于距离向量的路由协议使用每个节点到周围节点的距离来确定最佳路径。
有两种经典的基于距离向量的路由协议：AODV和DSDV。
AODV是一种单路由选择协议，它仅传输到目标需要的节点，这可以减少路由中的广播数据包。
DSDV是另一种经典路由协议，它使用静态路由表来确保数据包从源节点到目标节点的有效传输。
虽然这些协议具有一定的优点，但它们不适用于大规模移动Ad Hoc网络。
基于链路状态的路由协议在移动Ad Hoc网络中也被广泛应用。
这些协议不仅考虑到节点之间的距离，还考虑了路由发生变化的可能性。
这里会提到三种基于链路状态路由的协议：DSR、OLSR和AODV-w. DSR是一种源路由协议，其中源节点将整个路径贡献给数据包，从而避免了通信的不必要的故延迟。
OLSR是一种多路由选择协议，它提供了多种路由选择路径。
ANAODV-w是一种适用于小规模移动网络的新型路由协议，它包含小组件，并能快速适应所有节点的移动。
在移动Ad Hoc网络中，路由协议的研究要面临多种挑战，如节点的动态性、网络拓扑结构的快速变化等。
为了克服这些问题，研究人员已经提出了许多改进的路由协议。
这些改进包括链路预测，拓扑控制和覆盖叶通信。
这些改进将进一步提高路由协议的性能和可靠性。
研究生学位论文高速移动自组网OLSR路由协议研究与改进年级二○○四级姓名申请学位级别硕士专业计算机应用技术指导教师Classified Index: TP393.04U.D.C: 618.14Southwest Jiaotong UniversityMaster Degree ThesisRESEARCH AND IMPROVEMENT OF OLSR PROTOCOL FORMANETGrade:Candidate:Academic Degree Applied for: MasterMajor: Computer Application TechnologySupervisor:摘要本论文所反映研究工作的背景是四川省网络通信技术重点实验室与××研究院的合作预研项目：“无人机战术网”（UAS-TN –Unmanned Aircraft System Tactic Network）。
由于该网络的节点工作于敌对的空间，通信条件恶劣；因此，有必要重新审视传统的自组网络的体系结构和相关路由技术，所以，本项目的研究重点是以自组网络中使用最广的路径信息交换协议和路径选择算法为对象，针对UAS-TN的需要进行适应性的改进。
在本项研究中，笔者以自组网络中先应式路由协议的代表——OLSR（Optimized Link State Routing最优化链路状态）路由协议为对象，对该协议的性能进行了分析和仿真实验；根据实验结果进一步探讨了对该协议的改进方案。
笔者具体的研究工作和贡献包括：⏹由于节点的高速移动性,现有的OLSR（Optimized Link State Routing）路由协议在选取MPR（Multipoint Relay多点中继）集时没有考虑到一定的冗余,这样使得占用大量网络协议资源选择的路由信息在很短的时间内变的不可达,从而不得不重新选择路由,这样势必造成很大的带宽和资源浪费。
Ad Hoc网中基于QoS的OLSR路由协议研究与设计的开题报告一、研究背景随着移动通信和计算机网络技术的飞速发展，基于Ad Hoc网络的研究逐渐成为网络研究的热点之一。
Ad Hoc网络是指无线节点之间没有任何统一设备或者基础设施的网络。
它的建立不依赖于任何固定的网络设备，而依赖于节点之间相互通信和互相协调的能力。
Ad Hoc网络的特点是具有高灵活性、低成本、易部署、快速建立和无需先前规划等优点，因此在军事、救援、野外数据监测等领域具有广泛的应用。
然而，Ad Hoc网络的研究也存在许多挑战，如路由、拓扑管理、安全和QoS等问题。
其中路由是Ad Hoc网络中最关键的问题之一。
路由协议是用于在节点之间转发数据包的协议。
在Ad Hoc网络中，路由协议需要考虑到网络拓扑的动态变化，以及节点资源和能量的限制等因素。
当网络规模较大时，如何建立高效的路由算法实现数据包的快速转发成为了Ad Hoc网络的研究重点。
目前，基于路由的QoS（Quality of Service）技术逐渐普及，QoS路由是保证网络性能和服务质量的有效手段。
在基于QoS的路由协议中，路由选择是根据服务质量的需求来选择最优路径的。
其中OLSR（Optimized Link State Routing）路由协议是Ad Hoc网络中一种经典的路由协议，它是基于链路状态算法的路由协议，在最短路径的选择上优于其他的路由协议。
然而，OLSR协议在实现中没有考虑到QoS因素，无法满足服务质量的要求。
因此，对于OLSR路由协议的研究与设计，引入QoS因素是十分必要的。
二、研究目的本项目旨在研究QoS路由在Ad Hoc网络中的应用，重点研究OLSR 路由协议的QoS增强技术。
具体研究目标如下：1.研究Ad Hoc网络中QoS路由的基本原理和技术发展现状；2.深入研究OLSR路由协议的基本原理和实现机制，理解其优点和不足；3.借鉴已有的QoS路由算法，探索适用于OLSR的QoS增强技术，对路由协议进行优化和改进；4.通过仿真实验验证QoS增强OLSR路由协议的性能和有效性，与传统OLSR协议进行比较和分析。
Ad H oc 网中的OLSR 路由协议研究3周 懿 郭 伟 任 智(电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,四川成都610054)摘要:本文主要描述了优化链路状态路由算法(Optimized Link S tate R outing Protocol :“O LSR ”)的特点,并且对O LSR 路由算法的性能进行仿真分析。
主要评估的参数有:数据分组成功接收率,数据分组投递的平均端到端时延,点到点数据传输平均速率。
在此基础上研究了O LSR 在传统的链路状态路由算法上引入的优化策略多点中继站(multipointrelay ,MPR ):采用选择一部分邻居节点来转发控制信息。
关键词:Ad H oc 网;O LSR ;MPR ;路由;协议中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:167224984(2004)0520046203R esearch of OLSR routing protocol in Ad H oc netw orkZH OU Y i ,G UO Wei ,RE N Zhi(National K ey Laboratory of C ommunication ,University of ElectronicScience and T echndogy ,Chengdu 610054,China )Abstract :In this paper ,we describe characteristic of the Optimized Link State R outing protocol :“O LSR ”1P oint to point throughput ,success rate of data packet transmission ,ETE delay of data packet and routing overhead are collected 1The aim of this article is to study the performance of O LSR protocol 1We als o study the benefit of a genuine optimization of ”O LSR ”protocol :the multipoint relay optimization 1K ey w ords :Ad H oc netw ork ;O LSR ;MPR ;R outing ;Protocol收稿日期:2004204228;收到修改稿日期:2004206215基金项目:国家“863”计划项目(2001AA123032)的资助1 前 言Ad H oc 网络是一种无基站支持的多跳无线网络,是独立的网络自治系统,不依赖于固定主干网,该系统能快速部署到位,建立起一套完整、强大、高抗毁的网络通信系统,提供有效的数据和多媒体通信服务,它为局域内的无线主机的移动和互连提供了灵活的解决办法。
竭诚为您提供优质文档/双击可除ad,hoc路由协议篇一：adhoc网络层路由协议总结移动adhoc网络层路由协议总结描述adhoc路由质量指标:快速自适应链路变化；达到目标节点的最少跳数路径；传播时延；开环；链路质量；adhoc网络中，由于通信半径的限制，网络节点之间是通过多跳数据转发机制进行数据交互的，需要路由协议完成分组转发决策。
与传统路由协议相比，adhoc路由协议的设计面临着网络拓扑动态变化、带宽受限、信道容量变化、移动终端有限的可用资源等新的问题和挑战。
1.移动adhoc网络的主动式路由协议1.1最优化链路状态路由（olsR）协议协议概念olsR路由协议是由ietFmanet(mobileadhocnetwork)工作组为无线移动adhoc网提出的一种标准化的表驱动式优化链路状态路由协议。
节点之间需要周期性地交换各种控制信息，通过分布式计算来更新和建立自己的网络拓扑图，被邻节点选为多点中继站mpR(multipointRelay)的节点需要周期性地向网络广播控制信息。
控制信息中包含了把它选为mpR的那些节点的信息(称为mpRselector)，只有mpR节点被用作路由选择节点，非mpR节点不参与路由计算。
olsR还利用mpR节点有效地广播控制信息，非mpR节点不需要转发控制信息。
olsR主要采用两种控制消息分组，hello分组和tc(topologycontrol)分组。
hello消息用于建立一个节点的邻居表，报文中可以包括邻居节点的地址以及本节点到邻居节点的延迟或开销，olsR采用周期性地广播hello分组来侦听邻居节点的状态。
hello分组只在一跳的范围内广播，不能被转发。
与hello消息相反，tc分组必须被广播到全网。
节点在从自己的一跳邻居节点中选择mpR时计算的原则是：节点与mpR之间必须是双向对称链路，节点所发送的分组通过mpR的中继，能够到达所有对称的两跳邻居节点,如果能够满足这一点，那么mpR就能有效地进行tc分组的转发，同时，应该使mpR的数量尽量的少。
文章编号:100425694(2005)022******* Ad hoc网中OL SR路由协议研究Ξ周懿,郭伟,任智(电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,四川成都610054)摘 要:主要描述了优化链路状态路由算法的特点,并且对其路由算法的性能进行仿真分析。
在仿真模型中,物理层和媒体访问控制层按照IEEE802.11的标准来设计,主要评估的参数有:网络吞吐量、数据分组成功接收率及网络路由开销。
在此基础上研究了优化链路状态路由算法在传统的链路状态路由算法上引入的优化策略——多点中继站,它采用选择一部分邻居节点来转发控制信息,同时还对于优化链路状态路由算法在节点较多的大型网络中的应用提供了一种较为有效的改进机制。
关键词:多跳无线网络;多点中继站;路由协议;自适应机制中图分类号:T P393;TN915 文献标识码:A0 前 言A d hoc网络是一种无基站支持的多跳无线网络,是独立的网络自治系统,不依赖于固定主干网(但可以与其配合)。
该系统能快速部署到位,建立起一套完整、强大、高抗毁的网络通信系统,提供有效的数据和多媒体通信服务。
它为局域内无线主机的移动和互联提供了灵活的解决办法,A d hoc网具有高度变化的拓扑结构,各节点可以任意移动,节点之间利用无线技术传送数据包。
由于无线传输范围的限制,网络中任意2个节点之间可能不存在直接的通信链路,因此分组需要网络中间节点的中转才能实现通信,同时由于无线信道带宽的限制,使得网络中各节点在功能上有别于常规网络的节点,即在A d hoc网中节点需要同时扮演主机和路由器双重角色。
网络拓扑结构的频繁变化很容易使得节点所掌握的网络状态信息过期。
为了进行有效通信,必须在移动主机间建立合适的路由,所以选用一种快速、高效、健壮的路由算法是非常必要的,因此,A d hoc网络中的路由协议必须能够适应由于节点移动所带来的网络拓扑结构的频繁变化。
在媒体访问控制层和物理层主要采用IEEE802.11所提供的竞争信道工作方式[1]。
Ad-Hoc网络中一种改进多径路由协议石永生;高照恒;华驰【摘要】Research on Adhoc network routing is mainly to find a connected routing from the source to destination points. It often ignores the network QoS demand. If the data traffic exceed the network to be able to withstand the maximum, ad-hoc networks will not guarantee the flow of data transmission quality. Therefore, this paper proposes a improved QoS- AOMDV routing protocol in AOMDV routing. It adds certain restriction condition that consists of bandwidth, delay, hops and priority, which make routing node must meet QoS quirements when the phase of routing initation and routing maintenance. The simulation results show that the multi-path routing protocol can guarantee the quality of service of communication.%Ad-hoc网络路由主要研究从源和目的点之间找到一条连接的路由,经常忽略网络的QoS需求,如果数据流量超过了该网络所能承受的最大限度,Ad-hoc网络将不能保证数据流的传输质量.因此提出了一种改进的QoS-AOMDV路由协议,在AOMDV路由基础上增加了带宽、时延、跳数和优先级等约束条件,使得在路由发现和路由维护阶段满足一定的QoS需求.仿真结果显示,在多径路由协议可以保证通信服务质量.【期刊名称】《计算机系统应用》【年(卷),期】2012(021)005【总页数】5页(P63-67)【关键词】移动自组网;服务质量;多径路由;AODV协议;AOMDV协议【作者】石永生;高照恒;华驰【作者单位】江苏信息职业技术学院计算机工程系,无锡214101;上海理工大学,上海200093;江苏信息职业技术学院计算机工程系,无锡214101【正文语种】中文1 引言移动Adhoc网络(mobile Ad hoc networks，MANET)是由一组移动节点组成的多跳临时性自治系统，具有组网灵活、价格低廉等优点，广泛的应用在军事和民用领域。
OLSR路由协议的改进及其NS2仿真分析
赵健;孙俊锁
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2008(025)001
【摘要】研究了移动Ad hoc网络中的一种典型先应式表驱动路由协议:RFC3626最优链路状态路由协议(Optimized Link State Routing Protocol,OLSR),指出了该协议对MPR(Multipoim Relays)集合选择算法会导致该集合可能存在过多的冗余节点的不足之处,提出了一种改进的OLSR路由协议,通过对原MPR集合中节点的再次排序判断,除去了冗余节点.仿真结果表明:经过改进的OLSR在TC分组的发送数目、节点接受TC分组总数目、平均端到端延迟都得到了很大的改善,从而减少了TC分组的洪泛,提高了网络性能.
【总页数】4页(P161-163,235)
【作者】赵健;孙俊锁
【作者单位】辽宁科技大学理学院,辽宁鞍山114044;辽宁科技大学理学院,辽宁鞍山114044;东北大学信息科学与技术学院,辽宁沈阳110004
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
【相关文献】
1.基于AODV和OLSR的自组网路由协议仿真分析 [J], 陈亮;朱庆;余红明
2.无线自组网路由协议OLSR与AODV的对比研究及仿真分析 [J], 陈运海
3.基于拓扑快速变化的OLSR改进路由协议研究 [J], 杨彬;刘健;冯家刚
4.应用于MANET的OLSR路由协议在NS2上的仿真 [J], 盛蕾;孙懋珩
5.应用于MANET的OLSR路由协议在NS2上的仿真 [J], 盛蕾;孙懋珩
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高速移动自组网OLSR路由协议研究与改进的开题报告一、研究背景和意义随着移动通信技术的不断发展，人们对高速移动自组网（MANET）的研究也越来越深入。
异构网的多样化和节点的动态性使得MANET成为了广泛关注的研究领域。
此外，随着越来越多的智能设备进入我们的日常生活，例如可穿戴设备和智能家居，构成一个高速移动自组网的需求变得日益迫切。
在MANET中，节点之间没有固定的拓扑结构，若要实现有效的通信和数据交换，必须借助路由协议来路由数据包。
而OLSR（Optimized Link State Routing）是一种适用于移动自组网的路由协议，它采用了链路状态路由（LSR）算法，通过周期性地广播链路状态信息使各节点获得网络的拓扑结构。
同时，OLSR还具有快速收敛、低开销等优点，因此被广泛应用。
但是，由于OLSR是一种基于二维平面的路由协议，无法很好地适应高速移动自组网。
在高速移动自组网中，节点的移动速度和方向不可预测，链路不稳定，因此导致OLSR的路由效率和性能下降。
因此，需要对OLSR进行进一步的研究和改进，以适应高速移动自组网的需求。
二、研究方法和内容本研究将基于OLSR路由协议，从网络拓扑结构、路由发现、网络负载、路由更新等方面，分析其在高速移动自组网中的问题。
具体的工作内容包括：1. 分析高速移动自组网的特点及对OLSR的影响；2. 建立OLSR在高速移动自组网中的性能评价体系；3. 提出针对OLSR在高速移动自组网中的路由问题的优化方法，如基于历史运动轨迹的拓扑结构优化、基于负载均衡的路由优化等；4. 在NS2网络仿真平台上，验证所提出的优化方法，并与现有的高速移动自组网路由协议进行比较分析。
三、论文预期成果本研究旨在通过对OLSR在高速移动自组网中的研究和改进，提升其的路由效率和性能，并实现如下预期成果：1. 分析高速移动自组网的特点及其对OLSR路由协议的影响，提出改进OLSR的思路；2. 建立OLSR在高速移动自组网中的性能评价体系，比较所提出的优化方法与现有的高速移动自组网路由协议的性能差异；3. 提出针对OLSR在高速移动自组网中的路由问题的优化方法，如基于历史运动轨迹的拓扑结构优化、基于负载均衡的路由优化等；4. 在NS2网络仿真平台上验证所提出的优化方法，并与现有的高速移动自组网路由协议进行比较分析，以验证优化方法的可行性和有效性。
第27卷 第5期 武汉理工大学学报・信息与管理工程版 Vol .27No .52005年10月 JOURNAL OFWUT (I N FORMATI O N &MANAGE MENT ENGI N EER I N G ) Oct .2005文章编号:1007-144X (2005)05-0116-04收稿日期:2005-05-15.作者简介:孟芳兵(1977-),男,陕西宝鸡人,武汉理工大学信息工程学院硕士研究生.基金项目:教育部重点科技攻关资助项目(03120).基于移动Ad Hoc 网络的OL SR 路由改进协议孟芳兵(武汉理工大学信息工程学院,湖北武汉430070)摘 要:提出了一种改进的OLSR 路由协议,改进后的协议能根据本地网络拓扑结构自适应改变HE LLO 消息和TC 消息的发送频率。
仿真结果表明,改进后的协议在网络吞吐量和数据传送成功率等性能上有明显提高。
关键词:移动Ad Hoc 网络;路由协议;OLSR;自适应改进中图法分类号:TP393 文献标识码:A1 引 言移动Ad Hoc 网络的概念出现于20世纪70年代,近年来由于便携式设备在移动性、储存能力和无线通信能力等方面的迅速发展,使得不需要固定基站支持的Ad Hoc 网络得到了广泛应用。
Ad Hoc 网可以在不能利用或不便利用现有网络基础设施的情况下提供一种通信支撑环境,因此对于军用网有着特殊意义。
另外它可用于偏远地区的援救系统,或者是需要快速扩展覆盖范围的网络,如大型建筑工地。
在大型会议中与会者也可利用笔记本电脑或掌上电脑在Ad Hoc 网络环境下互相传递信息。
图1描述了一个简单的移动Ad Hoc 自治网络。
图1 移动Ad Hoc 网络示意图可见,移动Ad Hoc 网络是一种无基站支持的多跳无线网络,具有高度动态变化的拓扑结构并且网络中各节点可任意移动,各移动终端利用无线技术传送数据包。
由于无线传输覆盖范围的限制,网络中任意2个节点间可能不存在直接的通信链路,因此分组需要网络中间节点的中转才能实现通信,这使网络中各节点具有别于常规网络的重要特点,即在Ad Hoc 网中,每个用户终端(每个节点)兼备路由器和主机2种功能。
因此对路由的研究在移动Ad Hoc 网络中显得尤为重要。
2 OL SR 路由协议OLSR 路由协议[1]是由I ETF MANET (MobileAd Hoc Net w ork )工作组提出的一种表驱动式的链路状态路由协议[2],节点之间需要周期性地交换各种控制信息,通过分布式计算来更新和建立自己的网络拓扑图,被邻节点选为多点中继站MPR (Multi point Relay )的节点需要周期性地向网络广播控制信息。
控制信息中包含了把它选为MPR 的那些节点的信息(称为MPR Select or ),只有MPR 节点被用作路由选择节点,非MPR 节点不参与路由计算。
OLSR 还利用MPR 节点有效地广播控制信息,非MPR 节点不需要转发控制信息。
OLSR 主要采用HE LLO 分组和T C 分组方式控制分组。
HELLO 用于建立1个节点的邻居表,其中包括邻居节点的地址以及本节点到邻居节点的延迟或开销,OLSR 采用周期性地广播HE LLO 分组来侦听邻居节点的状态,同时HELLO 分组用于计算该节点的MPR,HELLO 分组只在邻居节点范围内广播,不能被转发;与HELLO 分组方式相反,T C 分组必须被广播到全网,在TC 分组中包第27卷 第5期 孟芳兵:基于移动Ad Hoc 网络的OLSR 路由改进协议 含了将发送T C 分组的节点选为MPR 的邻居节点的信息,节点根据收到的T C 分组来计算出网络的拓扑图。
HE LLO 分组的邻居侦听方式如图2所示。
图2 HE LLO 分组的邻居侦听方式邻居侦听的初始化阶段,当节点A 收到一个来自于邻居节点B 的HE LLO 分组,A 将B 放入自己的邻居集中,并将到B 的链路标记为非对称状态。
在A 向B 发送HE LLO 分组时,在HELLO 分组中就包含有B 是A 的非对称状态的邻居节点的信息,当B 收到该HE LLO 分组时,B 就将在邻居集中将A 的状态更新为对称状态。
同理,在B 向A 再次发送HE LLO 分组时,HELLO 分组中就包含了A 是B 的对称状态的邻居节点的信息,当A 收到该HELLO 分组时,A 就在邻居集合中将B 的状态更新为对称状态。
为了有效地进行TC 分组,在全网中的广播,同时考虑到无限链路带宽的局限性,又必须对广播分组数量进行控制,OLSR 不再采用传统的链路状态路由协议中的方法(每个节点的邻居节点都要转发T C 分组),而是在该节点的邻居节点中选择一部分节点来转发T C 分组,这些被选中的节点称为多点中继站(MPR )。
在选择MPR 时,采用的方法是,源节点所发送的分组通过MPR 的中继能够达到所有的两跳邻居节点,若能够达到这个要求,则MPR 就能有效地进行T C 分组的转发。
在OLSR 路由协议中为了减少网络中控制信息的转发可以采用MPR (多点中继站)进行优化。
MPR 优化方法如图3所示,图中标识了节点A 的邻居节点和两跳邻居节点,两跳邻居节点是指某节点的邻居节点的邻居节点且不包括该节点的邻居节点和该节点本身。
由图3描述的MPR 优化方式中,每个节点都要周期性地转发T C 分组,在TC 分组中就包含了将该节点选为MPR 的邻居节点地址(称为MPR Select or ),当节点收到T C 分组时,首先判断自己是不是属于源节点的MPR,如果发现自己属于源节点的MPR,再根据TC 分组中的序列号来判断该T C 分组是否是最新的,如果是,则转发该TC 分组,否则丢弃该分组。
通过MPR 机制来控制T C 分组在网络中广播的规模,减少控制分组给网络带来的负荷,同时避免形成广播风暴。
为了压缩T C 分组的长度,通常在T C 分组中并没有包含源节点所有邻居节点的地址,而仅仅是其MPR select or 的地址,这些消息足以让网络中的各个节点形成网络拓扑图,这样可以根据最短路径优先[3]原则计算路由表。
图3 MPR 的邻居节点3 自适应改进的OL SR 路由协议OLSR 是一种表驱动的路由协议[4],由于节点的移动,网络结构就会发生变化,这样路由表项可能成为无效的。
为了保证网络具有较好的性能必须及时对路由表进行更新。
由此,对已有的OLSR 路由协议作了下面的自适应改进:(1)统计网络中所有节点已发送但还没有得到接受方确认的分组个数packetnum ,针对该量设置上下2个门限值max 和m in;(2)改变原始OLSR 中控制消息(HELLO 分组和TC 分组)发送速率恒定不变的机制,针对控制消息设置3种发送速率由快到慢的模式:nor 2mal s peed,faster s peed 和fastest s peed;(3)用适当的时间间隔对packetnum 进行检测:若packetnu m <m in,说明此时网络性能较为良好,故保持数据源发送速率,控制消息发送速率采用nor mal s peed 模式;若(max +m in )/2<packetnum <max 说明此时网络性能有所降低,需要加快控制消息发送的速率,此时采用faster s peed 模式;若packetnum >max,说明网络性能较差。
这711 武汉理工大学学报・信息与管理工程版 2005年10月时使用一个停止信号使数据源暂时停止发送数据,等待网络性能不再恶化时,再发送一个恢复信号,使数据源发送数据,同时控制消息发送的速率采用fastest s peed 模式。
上述自适应改进的OLSR 路由协议目的在于通过对网络性能的观测,及时采取适当的速率发送模式;传统的OLSR 路由协议采用固定的速率来发送控制分组信息,不适用于复杂多变的网络环境。
4 OL SR 路由改进协议的O PNET 仿真采用W indows 2000操作系统的通用PC 机作为仿真的基本平台,选择OP NET modeler8.1作为仿真工具。
选择有100个节点的大规模网络作为仿真对象,目的在于验证OLSR 对不同网络环境的适应性。
在不同的网络环境中,对数据分组投递的成功率,网络吞吐量等网络性能指标进行了仿真分析。
下面是网络仿真环境中参数的配置情况:(1)网络环境参数。
网络覆盖面积:2×2k m 2;节点个数:100个;节点间的通信距离:350m;信道传输速率:1Mb /s 。
(2)节点位置分布采用随机分布,在每个节点的无线覆盖范围内有2个邻居节点,运动方向随机。
有10个节点的移动速度为15m /s,其他节点的移动速度为2m /s 。
(3)MAC 层采用I EEE802.11协议,以CS 2MA /CA 方式接入;物理层采用扩频跳频方式。
(4)在开始仿真的前5s 用于组网,节点只是发送控制分组。
其中HELLO 分组和T C 分组的长度均为10bytes;5s 后节点开始发送数据分组,数据分组的时间间隔服从指数分布,每个节点发送数据分组的平均速度为5packets/s,数据分组的长度为13bytes,随机地为每个数据分组分配一个目的地址,传输层采用UDP 协议。
(5)在自适应改进协议中,控制消息发送速率地设置如下:nor mal s peed 模式:HELLO peri od =2s,T C peri od =5s;faster s peed 模式:HELLO peri od =1.5s,T C peri od =4s;fastest s peed 模式:HE LLO peri od =1s,T C pe 2ri od =3s;基于上述网络环境参数配置,得到仿真结果如下:(1)网络吞吐量(thr oughput )网络吞吐量=单位时间内网络中的所有节点成功接受数据分组的总数。
网络吞吐量直接反映了网络数据业务的承载能力。
改进的路由协议的仿真结果如图4所示,可以看出自适应改进提高了网络的吞吐量。
图4 网络吞吐量仿真比较(2)数据分组成功接收率(success rate )数据分组成功接收率=成功接收到数据分组个数/总共发出数据分组个数。
图5 数据分组成功接收率仿真比较成功接收率反映了网络的可靠性和健壮性,同时也反映了路由算法的优劣。
节点数量增多时,由于节点模型采用的是单信道模块,无线信道的竞争和冲突以及隐藏终端和暴露终端的问题加811第27卷 第5期 孟芳兵:基于移动Ad Hoc网络的OLSR路由改进协议 剧,数据分组成功接收率有所下降,但幅度不大[5]。
如图5所示采用self-adap ting路由协议能够明显的提高数据分组的成功接收率。
