基于移动AdHoc网络的OLSR路由改进协议

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Ad-Hoc网络中一种改进多径路由协议

石永生;高照恒;华驰

【期刊名称】《计算机系统应用》

【年(卷),期】2012(021)005

【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.

olsr协议

OLSR（Optimized Link-State Routing Protocol）是一种用于无线自组织网络（MANETs）中的路由协议。它是基于链路状态的路由协议，旨在提供高效的多跳路由服务。OLSR协议是IETF MANET工作组的标准之一，其主要目标是提供快速、可靠的路由，以适应无线自组织网络中的动态网络拓扑。

OLSR协议的设计思想是基于多点中继技术。它通过在网络中的节点之间交换链路信息，构造拓扑图，并利用这些信息来选择最佳的路由路径。OLSR协议通过建立邻居表维护与邻居节点的联系，并通过交换扩展Hello消息的方式更新拓扑信息。使用MPR（多点中继）节点优化数据包的转发，减少网络的洪泛。通过这种方式，OLSR协议能够有效解决网络中节点数量多、网络拓扑动态变化等问题。

首先，OLSR协议通过对邻居节点之间的链路质量进行度量，选择各节点的多点中继节点。每个节点只选取少量的多点中继节点（MPR），这些节点负责转发数据包，减少网络中的洪泛。通过这种方式，OLSR协议可以减少控制消息在网络中的传播量，提高网络的效率。同时，OLSR协议还支持冗余链路的发现，当某个链路发生故障时，OLSR协议能够快速选择备用路径，确保数据的可靠传输。

其次，OLSR协议采用了双层结构，将网络拓扑分为自治系统（AS）和子网络（SN）。自治系统是由多个子网络组成的，各子网络拥有自己的拓扑图和路由计算。这种双层结构使得OLSR协议能够适应大规模网络的环境，提高网络的伸缩性和

可靠性。

此外，OLSR协议还采用了多路径路由的技术。在OLSR协议中，每个节点可以同时拥有多个下一跳节点，从而使得数据包可以通过多条路径传输。这种多路径路由可以提高网络的容错性和负载均衡能力，减少单一路径故障对网络性能的影响。

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。

移动Ad Hoc网络安全路由协议设计与分析技术

移动Ad Hoc网络是由多个移动节点组成的无线网络，这些节

点可以在无须基础设施的情况下互相通信。但由于网络拓扑和网络成员的不断变化，移动Ad Hoc网络相对于传统有线网络

和固定无线网络更加容易受到许多攻击和威胁。因此，为了确保移动Ad Hoc网络的安全性，需要设计一种有效的安全路由

协议。本文从移动Ad Hoc网络的特点、路由协议的设计原则、安全路由协议的分类、安全路由的关键技术等方面出发进行阐述和分析。

一、移动Ad Hoc网络的特点

1.拓扑结构不稳定：移动Ad Hoc网络的节点在移动或策略变

化的情况下会不断地加入和退出网络，使得网络壮拓扑结构不稳定。这种拓扑结构的不稳定性，使得网络的维护和管理更加复杂。

2.网络资源受限：移动Ad Hoc网络的节点受限于网络资源，

如带宽、电量、存储空间等。因此，为了尽可能地延长网络的寿命，需要采取一些有效的资源管理策略。

3.攻击威胁增多：由于移动Ad Hoc网络的特性，如网络仅由

移动设备组成、节点之间的连接是无线的、拓扑结构不断变化等，网络更容易受到各种攻击威胁，包括黑客攻击、拒绝服务攻击、篡改攻击等。

二、安全路由协议的设计原则

为保障移动Ad Hoc网络的安全性，设计安全路由协议需要遵循一定的原则。

1.兼顾效率和安全性：安全路由协议应既考虑协议效率，又应当保证网络安全，并具有强鲁棒性。

2.适应网络的变化和特点：由于移动Ad Hoc网络中节点的加入与退出、节点的移动等动态特性，协议必须灵活适应这些变化和特点。

Ad-Hoc网络路由协议分析及改进

送装置的移动节点组成的无线通信网络
，它没
有依靠预先设置的基础的通信设施，而是短暂快速地自行建立组成通信网络。在通信网络中，各个移动的节点利用各自的无线收发装置进行交换信息，这样，就会使得网络中的每个移动节点都可以分享和享用信息。如果在两个移动节点的通信范围过
Ad-Hoc 网络的一个重要的组成部分是路由协
（2. School of Communications and Information Engineering， Xi�� an University of Posts & Telecommunications， Xi�� an Abstract
710121）
col use is particularly critical. QualNet software is used to simulate the on-demand distance vector routing（AODV）and the destina⁃ AODV. From the average end-to-end delay-time， jitter-rate， throughput and packet loss rate of the four network performance indi⁃ retention time parameters. The effect of these parameters on the performance of the protocols is analyzed and compared. The experi⁃ tocol improved by AODV is the best. Key Words Class Number TP393 Ad-Hoc network， routing protocol， qualnet， packet loss rate， MCCR

Ad Hoc组播路由协议的研究与改进

现有的MANET网络组播路由协议中,基于树结构的组播路由协议在节点移动较快时需要频繁重构树,因此无法适应网络的移动性;而基于网格的组播路由协议在组播组规模扩大时,大量的冗余路由会导致数据转发效率很低,在可扩展性方面得不到保证。目前为了解决大规模Ad Hoc网络的组播路由,分簇算法是最有效的办法。本文着重讲解了Ad Hoc网络中具有相对性能较优的ODMRP路由协议的机制,并在ODMRP协议的基础上提出了一个新的基于簇的ODMRP改进的路由协议ODCMRP。
Ad Hoc组播路由协议的研究与改进
移动Ad Hoc网络(MobBaidu Nhomakorabeale Ad Hoc Network MANET)是由一系列动态主机节点临时组成的多跳无线网络,与基于固定基础设施的网络相比,它具有无中心、自组织的特点。节点兼有主机和路由的功能。由于节点的频繁移动,网络拓扑结构经常变化。
因此,移动AdHoc网络在移动会议、紧急服务、个人域网络或是军事无线通信中有着重要的应用价值。组播(Multicast)是一种面向群组计算的通信传播方式,它使用单一的源地址把数据发给一组主机。传统的因特网组播协议不能适应Ad Hoc网络拓扑结构快速变化的需要,因此对Ad Hoc网络设计切合其自身特点的新的组播路由协议成为研究热点。
通过用四色算法选举簇头,并建立网络逻辑簇结构,使网络簇的逻辑结构更加合理。最后,利用网络仿真软件OMNET++,对ODMRP和ODCMRP的性能进行了比较。仿真结果表明,相对ODMRP协议,基于簇的按需组播路由协议ODCMRP可以更有效地减少数据负载和控制开销,因而能更好地适应组播规模的扩展需要。

移动adhoc网络HOLSR路由协议研究与实现

ＩＩ
·网络与通信技术·
２００９。３０（９）
２１４７
移动ａｄ．ｈｏｃ网络ＨＯＬＳＲ路由协议研究与实现
黄娟，余敬东（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：根据移动ａｄ．ｈｏｅ网络的特点分析了ＨＯＬＳＲ分级路由协议的工作原理，在控制网络中群的数量及规模、减少冗余控制分组两方面进行了改进，并基于Ｃ语言提出了一种ＨＯＬＳＲ路由协议的实现方案。该方案结合了ｃ语言特点主要完成了消息处理、拓扑计算、群成员管理、路由计算等功能。最后在Ｌｉｎｕｘ系统下实现了该方案，基于对实验结果的分析，验证了ＨＯＬ－ＳＲ路由协议简单、实用、性能优越．关键词：Ａｄ－ｈｏｅ网络；ＨＯＬＳＲ；分级路由；群；Ｌｉｎｕｘ中图法分类号：ＴＰ３９３．０２文献标识码：Ａ文章编号：１０００－７０２４（２００９）０９．２１４７．０４
情况下，节点采用ＭＴＲＦＦＣ控制消息发送周期。３种情况下
控制消息发送周期如表ｌ所示。
表ｌ不同网络状况下控制消息发送周期
Ｃ【Ａ
脏ＬＬＯ
Ｔｃቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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ＬＴＲＦＦＣ
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ＨＴＲＦＦＣ
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８ｓ
８ｓ
３ＨＯＬＳＲ的设计及实现方案本文在Ｌｉｎｕｘ２．６操作系统上搭建ＨＯＬＳＲ路由协议的实

一种改进的Ad Hoc网络路由协议

教授，究方向：研现代通信中信号与信息处理技术。
第１期
杨拉明，：种改进的ＡｄＨｏ等一ｃ网络路由协议
的基于位置的路由协议是（ｏａｉ－ｉｅｏｔｇＬｃｔｎＡｄｄＲｕｉ，ｏｎ
假设源节点Ｓ的位置是（ｓｙ）目标节点Ｄ的位ｚ，ｓ，置是（，，）则这条直线的方程是ｏ３，Ｄ
（Ｄ— ｘ） — ｙ）一（Ｄ— ｙ）ｚ — ｘ）一０（）ｚｓ（ｓＹｓ（ｓ１
网络［是一种自组网，个网络没有固定的基础设１］整
跳节点的选择范围为节点一跳传输范围８的区０域，能够减小由于节点移动所造成路由失效的问题，但是仍没有考虑移动速度导致节点移出传输范围。本文介绍了一种基于节点移动速度和到目标节点距离的路由协议（ｔｂｅＬｃｔｎＡｄｄＲｕｉｇＳａｌｏａｉ－ｉｅｏｔ，ｏｎ
距离ＶＳ没有考虑节点的移动速度及到目标节ＤＩＴ，
ｌＹｙ）＾（Ｄｚ）Ａ—Ｘ＋ｙＸＤｌ（Ｄ— ｓｚ一ｚ — ｓｙＳＤＳ．
（Ｄ— ｙ）ｓ＋（ｚＤ— Ｘ）Ｓ（）２

移动Ad Hoc网络DSR路由协议的改进

ｓｏｔｎｔｅｒｕｉｇｏｏｈｒｔｓａ￣ｍｇｔｏｅｔｕｅｎｉｂｒｔｌ，ｈｌｔｅｎｄｓｃｕｄｓｌｃｎｆｏｔｇｙｄｌｙｎｅｒｕｅｅｈｏｎｃｎｄｓｓｔｓｉｔｅｇｏｂｅｗｉｏｅｏｌｅｔｏｇｌｅｒｕｉｓｂｅａｉｇｔｔｏａｎｈｈａｅｈｅｌｉｎｈｏ
ｔｎＲｒｔｃ１ｏｘｍｐｅ，ｈｒｄｔｎｌＤＳｉｎｔｔｍｅｙｔｓｏｎａｉｂｌｅｗｏｋｔｐｌｇｄｅｙｔｒｄｃｉａＤＳｐｏｏｏ．ＦｒｅａｌｓｔｅｔａｉｏａＲｓｏｏｌｉｉｌｏｒｐｓｒｐｄｍｏｉｅｎｔｒｏｏｏｙａａｓｏｐｏｕｅｅｅｎｍａｙｉｖｌｄｒｕｉｇ，ａｈａｍｅ，ａｅｌｃｏｒｕｎｆｃｅｃｎｄｕｂａｃｎｒｙｃｎｕｔｎ．ＩＲｒｐｓｄｔｅｎｎａｉｔｓｔｔｅｓｍｅｔｏｎｉｔｋｓｐａｅｌｗｏｔｇｅｉｎｙａｎａｎｅｅｅｇｏｓｍｐｏｉｉｌｄｉＤＳｐｏｏｅｈ
ｉｃｖｒａｋｔ．ｉｌｔｎｒｓｌｓｏｗｔａＩＲａｉｐｖｒｕｓｒｅｒｐｒｉｎａｄｒｄｃｈｅａｅａｅｄｌｙｔｄｓｏｅｙｐｃｅｓＳｍｕａｏｅｕｔｈｉｓｈｔＤＳｃｎｍｒｅｇｏｐｅｖｄｐｏｏｔｎｅｕｅｔｖｒｇｅａｉｏｏｍｅａｄｐｏｏｇｎｒｌｎｈｅｗｏｋｉｅｔｍｅｏｖｉｕｌｔｅｎｔｒｆｆｉｂｏｓｙ．ＫｅｒｓＡｄＨｏｅｗｏ；ＤＳｐｔｃｌｅｇｂｒｔｂｌ；ｅｅｇａａｃｃａｉｍ；ｓｌｔｎｙｗｏｄ：ｃｎｔｒｋＲｒｏｏ；ｎｉｈｏｏｅｎｒｙｂｎｅｍｅｈｎｓａｌｉａｏｍｕｉ

一种基于移动Ad hoc网络的QoS路由协议

定基础设施．ｏＡｄｈｃ网络以其组网灵活、捷，快不
节点中只有特定的接收者保留消息，其他的邻节
点则丢弃消息．
需要预设网络基础设施，全分布式等特点，完在无线通信领域受到广泛关注．随着多媒体等业务引入Ａｄｈｃ网络，ｏ如何在网络中提供ＱｏＳ保证［］１
为网络中的节点集，为节点之间相连的链路Ｅ集．和Ｅ将随节点的移动、入和离开而变化．加
每个节点拥有一个惟一标识以及至少一个发送者
和接收者．假设每个节点的有效传输距离相等，如果两个节点在彼此传输范围内则称它们互为邻节点且之间有一条链路．个节点周期性发送一个每包进行确认从而任一节点能获得其邻节点集．相邻节点共享相同的无线介质，过局部广播来通
中图法分类号：Ｐ９Ｔ３３
移动Ａｄｈｃ网络是一种多跳无线网络，ｏ网络
传输消息．假设有ＭＡＣ协议支持，从而解决介质争用，支持资源预留，证在局部广播范围内的邻保

移动Ad Hoc网络中一种基于多路径路由协议的QoS保障算法

０
— ．
１＝ｔ
移动ＡｄＨＯＣ网络是一种无中心、自组织、高动态的无线网络，目前广泛应用于军事、工业、商业等领域。但是由于其存在带宽资源受限、链路质量不稳定、网络拓扑动态变化等特点［１］，移动ＡｄＨｏｅ网络对服务质量（ＱｏＳ）要求较高的业务支持较差。
２０１６年４月第３９卷第２期
舰船电子对抗
ＳＨＩＰＢＯＡＲＤＥＬＥＣＴＲ０ＮＩＣＣ０ＵＮＴＥＲＭＥＡＳＵＲＥ
Ａｐｒ．２０１６Ｖｏｌ＿３９ＮＯ．２
移动ＡｄＨｏｃ网络中一种基于多路径路由协议的ＱｏＳ保障算法
ｉ≤ 咒）均具备下列Ｑｏｓ参数：瓶颈带宽Ｂ、总时延说明路径Ｐ负载越小，传输性能越好。Ｃ越大，则
Ｄ、总平均丢包率Ｌ，表示为（Ｂ，Ｄ，Ｌ）。当前说明路径Ｐ负载越大，传输性能越差。
传输业务的ｑｏＳ要求如下：最小带宽要求、最
当前移动ＡｄＨｏｃ网络中的ＱｏＳ保障机制尚处于研究阶段。本文从网络层路由协议出发，提出一种适用于多路径路由协议的路径选择算法和带宽分配算法，通过合理选择传输路径并且合理分配带

高速移动自组网OLSR路由协议研究与改进硕士毕业论文

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: TP393.04

U.D.C: 618.14

Southwest Jiaotong University

Master Degree Thesis

RESEARCH AND IMPROVEMENT OF OLSR PROTOCOL FOR

MANET

Grade:

Candidate:

Academic Degree Applied for: Master

Major: Computer Application Technology

Supervisor:

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）

AdHoc无线网络虫洞攻击安全策略

2011.3

8 Ad Hoc 无线网络虫洞攻击安全策略研究

滕萍

辽宁警官高等专科学校公安信息系辽宁 116036

摘要：随着信息技术的发展，无线网络已经成为现代通信系统的一个重要组成部分。Ad Hoc 无线网络就是其中的一种。虫洞攻击是一种针对移动Ad Hoc 网络路由协议的高级攻击形式，极难防御。本文提出了一种较为简便的网络拓扑分析算法检测虫洞攻击，并基于该算法提出了OLSR 路由协议安全改进机制。

关键词：Ad Hoc ；虫洞攻击；OLSR

0 引言

无线移动Ad Hoc(Mobile Ad Hoc Networks)网络作为一种无中心控制的多跳传输网络，逐渐成为移动通信网络的一种重要类型。移动Ad Hoc 网络工作在一个要求节点共同协作的开放环境中，同时该网络节点间共享型无线链路易被截获，具有通信缺乏身份认证保障、没有集中监控和管理机制、拓扑结构变化频繁和节点资源受限等特征。网络因此存在很多安全漏洞，极易受到各种类型的攻击，如欺骗攻击、自私攻击、拒绝服务攻击等。其中，虫洞攻击是一种针对移动Ad Hoc 网络路由协议的高级攻击形式。这种攻击能对网络造成很大危害，并且极难防御，一般的安全加密手段对其没有作用。绝大部分Ad Hoc 网络路由协议没有针对虫洞攻击的安全机制，不能有效检测虫洞攻击。本文提出了一种较为简便的网络拓扑分析算法检测虫洞攻击，并基于该算法提出了OLSR 路由协议安全改进机制。

1 虫洞攻击与OLSR 路由协议 1.1 虫洞攻击

虫洞(Wormhole)攻击是一种针对Ad Hoc 网络路由协议的高级攻击形式。它是网络中的两个攻击节点合谋发动的一种协同攻击。攻击节点间建立了一条高质量高带宽的私有链路通道，称为“隧道”(Tunnel)。攻击节点X 在网络中监听并记录接收到的分组，然后通过“隧道"秘密的将该分组传到网络中另一端的合谋节点Y ，再由Y 将分组重新注入网络中，

adhoc网络层路由协议总结

移动Ad Hoc网络层路由协议总结描述Ad Hoc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； Ad Hoc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，Ad hoc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。
OLSR主要采用两种控制消息分组，HELLO分组和TC(Topology Control)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。
ZRP中，分级被称为“域”。域形成算法比较简单，它是通过一个重要的协议参数—区域半径（以跳数为单位），指定每个节点维护的区域大小，即所有距离不超过区域半径的节点都属于该区域。一个节点可能同时从属于多个区域。
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。

AdHoc网络中实现定位的OLSR协议研究

１０ＬＳＲ
路由协议可通过多跳实现数据的中继转播，这
对于Ａｃ网络来说至关重要。ＯＳ协议是ｄＨｏＬＲ
一
中的一个研究热点＿。节点的移动特性以及分布式１］
种标准化的表驱动式优化链路状态路由协议，节
０引言
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，称为ＡｄＨＯ简Ｃ网络。进入２Ｏ世纪９０年代后，ｃ网络逐渐成为无线网ＡｄＨｏ
协议的基本原理及实现过程＇并进行了建模与仿真。
ｉｐｌｍｅｏｕｉｇａｄｐｉｉｉｉｕｔｎｅｓｙＴｈｉｍｐｏｅｏｏｃｆｅｔｖｌｎｔｇａｅｏｉｅｈｅｄｎｏｓｔｏ— ｍｅｎｔｒｔｎｎｏｓｔｏｎｎｇｓｍｌａｏｕｌ．ｓｉｒｖｄｐｒｔｏｌｅｆｃｉｅｙｉｅｒｔｓｒｕｔｎｇｏｖｒａｓａｄｐｉｉｎｉｏｃｄｕｒｓａｏｆｅｈｅｄａａｐｃｔｓｒｃｕｒＯａｏｉｐｅｅｓｐｉｉｎｉｉｇｔｏｕｉｅｈｅｄｆｔｎｇｐｒｅｅｎｄｍｄｉｉｓｔｔａｋｅｔｕｔｅＳｓｔｍｌｍｎｔｏｓｔｏｎｇｂｙｕｓｎｈｅｒｔｎｇｏｖｒａｓｏｈｅＯ— ｒｇｉａｌｐｒｏｃ．ＴｈｅｓｍｕｌｔｏｎｒｓｌｓｓｗｈａｈＬＳＲ— ｐｒｔｏｌｃｎｒａｉｅｒｕｔｎｇａｏｓｔｏｎｎｇｓｍｕｔｎｅｓｙａｉｎｏｔｏ１ｉａｉｅｕｔｈｏｔｔｔｅＯＰｏｏｃａｅｌｚｏｉｎｄｐｉｉｉｉｌａｏｕｌｎｄｅｆｃｉｅｙｃｎｔｏｌｔｏｕｉｖｅｈｅｄｆｅｔｖｌｏｒｈｅｒｔｎｇｏｒａ．Ｋｅｒｓ：ＡｄＨＯｔｒｙｗｏｄＣｎｅｗｏｋ；０ＬＳＲ；ｐｉｉｉｏｓｔｏｎｎｇ；ＯＬＳＲ— Ｐ

基于移动代理的Ad hoc网络DSR路由协议问题的研究

基于移动代理的Ａｏ络ＤＲ路由ｄｈｃ网Ｓ协议问题的研究
易燕，戴祖诚夏耀稳，
（．１昆明师范高等专科学校物理系云南昆明６０３；．５０１２云南师范大学现代教育技术中心，云南昆明６０９）５０２
１１．协议的运行环境
已知的路由信息，必对每一个目的节点自己都要不
启动一个路由发现过程．络中的各个节点分担了网寻找到不同目的节点的路由的工作，后和大家共然
了从发送者到该邻节点的那一跳．以可以利用所ＤＳ的节点拥有源路由这一特点，Ａｄｈｅ网络中Ｒ在ｏ用一定数量的移动代理在各个节点之间传递自己
１ＭｏｉｇｎｓＤＲ路由协议描述ｂｌＡｅｔ・Ｓｅ
网络中的节点可以在任何时机做随机移动，但是默认它们的移动速度相对于硬件所能达到的分组传输延迟和无线传输范围来说是适度的．各个节且点具备混杂接收模式的能力．样，这即使分组的目的

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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:A

1　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 (Mobile

Ad 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

若(max +m in )/2

若packetnum >max,说明网络性能较差。这