一种可扩展动态混合移动自组网路由协议

移动自组网一、介绍移动自组网（Mobile Ad Hoc Network，简称MANET）是一种无线网络体系结构，由一组移动节点组成，这些节点通过无线链路相互连接，并在没有中央控制的情况下自组织地进行通信。

相比传统的固定网络，移动自组网具有更大的灵活性和适应性，可以在没有基础设施的情况下实现临时网络连接。

二、拓扑结构移动自组网通常采用分散式的拓扑结构，节点之间通过无线链路连接，并根据网络中的动态变化自主地选择最佳的路由路径。

这种拓扑结构可以适应节点的移动和网络拓扑的变化，从而满足不同应用场景的需求。

三、路由协议在移动自组网中，路由协议是实现节点之间通信的关键。

常见的路由协议有以下几种：1.AODV路由协议（Ad hoc On-demand Distance Vector）：AODV是一种基于距离向量的路由协议，它通过建立路由请求和路由反馈消息来动态地维护路由表，实现节点之间的通信。

2.DSR路由协议（Dynamic Source Routing）：DSR是一种基于源路由的协议，它使用源节点将整个路由路径编码到数据包中，并通过逐跳传输的方式实现路由。

DSR具有较低的开销，适用于小规模的移动自组网。

3.OLSR路由协议（Optimized Link State Routing）：OLSR是一种基于链路状态的路由协议，它通过建立邻居节点列表和多点中继集合来组织网络拓扑，并根据网络状态实时更新路由表。

四、应用场景移动自组网具有广泛的应用场景，如下所示：1.军事通信：移动自组网可以被应用于军事作战、军事演习等场景，通过快速、可靠的通信实现指挥和控制。

2.紧急救援：在自然灾害或紧急事故发生时，移动自组网可以在短时间内搭建起临时的通信网络，帮助救援人员进行沟通和协调。

3.智能交通：移动自组网可以用于城市交通管理系统，实现车辆之间的信息交换和协同，提高交通效率和安全性。

4.物联网：移动自组网可以作为物联网的底层网络结构，连接传感器、设备和云端，实现设备之间的即时通信和数据传输。

移动Ad Hoc网络分层路由协议综述Hao Huang Nini RaoSchool of Life Science and TechnologyUniversity of Electronic Science and Technology of ChinaChengdu, PRC 610054************************************摘要在本文中，我们首先讨论MANET（移动Ad Hoc网络）中分层路由协议的分类方式进而比较它们的不同特点。

然后，我们将分析当前层次协议和比较这些协议。

最后，我们预测分析未来的路由协议的设计，并给出结论。

关键字：MANET网络，Ad Hoc网络，分层路由协议；1引言无线网络有很多不同的方案，基本上分为两大类[1]。

第一类被称为“基础设施网络”。

如蜂窝无线网络（无线局域网），节点（或用户）通过基站（或接入点）进行相互通信的基础设施网络。

基站通常是固定的，可以形成一个固定节点固定网络或移动节点网络的基础设施。

当旧基站“切换”到新基站时，移动节点从一个基站范围移动到另一个基站范围内继续无缝通信。

移动无线网络的第二种类型是没有基础设施的移动网络，俗称“移动Ad Hoc网络（MANET）”[2-3]。

Ad Hoc网络是没有固定的基础设施，如战场或抗灾救援的情况下，移动Ad Hoc网络相比传统无线网络是更好的选择。

Ad Hoc网络通过移动节点或终端之间的自我组织和相互协作，形成一个多跳无线网络，并维持自治系统的方式建立管理无线通道进行快速连接和断开节点之间的通信[4]。

因为随着时间的推移，由于节点移动，新的节点出现拓扑结构会有所不同，无线通信将受到较大的影响，如噪声，衰落和干扰。

此外，无线连接通常比有线网络的带宽更少。

由于这些网络带来了许多复杂的问题，还有许多已知的特设网络方面的难题等待研究人员去解决。

关键问题之一是设计一种高效的路由协议，它允许节点通信，多跳路径和无环路径，并采用自启动和自组织的方式[4]。

3科技创新导报S T y I 2007N O .35Sci e nc e a nd Tec hno l o gy I nn ov at i on H e r al d I T 技术科技创新导报1引言自组网的可扩展性可以广义地理解为:在网络中存在大量可移动节点的情况下,网路能否维持良好的性能,并能否为用户提供可接受的通信业务。

为了支持自组网的可扩展性,需要对自组网的路由协议展开深入研究。

2Z R P 路由协议区域路由协议ZRP (Z on e Rou t i n g Pr ot ocol )是一种典型的混合式路由协议。

其思想是以多范围技术为基础,提出了一个混合路由协议框架——区域路由框架,在区域内采用先应式路由协议时刻维护着路由信息,区域外采用反应式路由协议按需进行路由选择,且区域的大小可以进行调整,以适应局部或暂时的网络变化,使网络的整体性能最佳。

在区域内部,采用I ARP(I nt Er z one Rou t i n g P r o t o c o 1)协议,区域间路由采用I E RP (I nt Er zone Rout i ng Pr ot oco1)协议。

区域半径h 决定了链路状态数据报向外广播的最大跳数。

区域中心节点负责存储该区域内节点间的连接关系。

极限情况下,当h=1时,只有邻节点间周期交换信息,ZR P 协议演变为按需路由协议。

当h =D 时(D 为M ANET 网络最大直径),ZRP 协议即成为纯粹的主动式路由协议。

此外,在ZRP 路由中还使用到一种B R P(B or der cast R esol ut i on Pr ot oco1)协议,用于降低区域间路由发现过程中的冗余转发。

Z RP 路由协议的优点是明显的:由于I ARP 采用的是主动式的路由,因此避免了区域内节点间的路由发现过程以及由此产生的时延;由于拓扑变化而产生的信息只会在相应涉及到的区域中广播,不会影响其他区域节点的连接状态(1i nk st at us);区域之间的路由是按需建立的,不会象传统主动式路由那样周期性的向整个M ANET 中广播拓扑信息,这样节省了许多开销;主动式I AR P 协议对反应式I ERP 的路由维护是有帮助的,通过本地拓扑信息,失效的链路可以被旁路。

自组网路由协议的分类1.按照路由协议所依据的基本路由算法不同：基于链路状态（LS ）的路由协议、基于距离矢量（DV ）的路由协议、源路由（SR ）协议、反向链路（LR ）协议；2.按照路由建立的方式不同：先应式路由协议、按需路由协议、混合路由协议；3.按照路由协议所依据的网络逻辑结构的不同：平面结构的路由协议、分层结构的路由协议；4.按照路由协议所适用的网络规模不同：中、小规模路由协议、大规模（可扩展）路由协议；5.按照接收业务数据的目的节点个数的不同：单播路由协议、多播路由协议；6.QOS 路由协议：具备一定功能的QOS 保证能力7.利用地理位置信息的路由协议英春,史美林.自组织网环境下基于QoS 的路由协议.计算机学报,2001,10,24(10):1026-1033 本文路由协议的主要思想是根据无线链路两个重要指标：平均错误分组率和生存时间进行路由发现、选择和维护。

相对跳数而言，它们向用户提供了最用可能满足特定QoS 需求的信息流的传输。

本文从QoS 路由角度提出一种自组网环境下的路由协议：LS-QoS 。

基于QoS 的路由是指根据当前网络的资源信息和数据流的QoS 需求进行路由选择的机制。

LS-QoS 充分利用了自组网无线信道的广播特性，参考链路的两个重要指标-平均错误分组率和生存时间进行路由选择。

在LS-QoS 协议中，移动节点是按需进行路由请求的，从而节省了无线带宽，减低了电源开销。

网络模型：自组网抽象为一个有向图模型G=(V,E),其中v 是移动及诶单的有限集合，E 是有向无线链路边的有限集合。

每个移动节点都分配一个全网唯一的节点标识符i ，i ∈V 。

每个节点i 根据无线信号传播模型具有大小为R 的传播半径，信道传输率为B 。

如果节点j 在节点i 的传播半径内，则存在一条从节点i 到j 的有向边E[i,j]，E[i,j]∈E 。

E 集合随着时间而变化。

采用链路状态法思想设计的原因：首先，可以有效地利用自组网中存在的单向无线链路。