zrp区域路由协议分析
移动Ad-hoc网络分层路由协议综述翻译版
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]。
方向和位置泛洪的车联网区域路由协议
方向和位置泛洪的车联网区域路由协议孙友伟;孙小田;王楠【摘要】In order to improve efficiency of data transmission and routing discovery in VANET,zone routing protocol is improved. Considering the diversity of VANET communication environment,including road layout, moving direction,location,etc,restricted flooding mechanism is to reduce the flooding area by judging the position relationship between nodes,to further reduce the forwarding node number,the next hop select the nodes that has the same movement direction with source node. In order to adapt to frequent changes in the VANET,the destination node select preferentially the link that has the maximum of average number of neighbor nodes and number of nodes in the same direction of movement. Simulation results show that the improved protocol overcome some downside of original protocol,such as the large overhead caused by omnidirectional flooding,high packet loss rate and high retransmission rate caused by the way of simple routing selection etc,and the improved ZRP scheme is proved better adapt to vehicles communication in VANET.%为提高车载自组网路由发现、数据传输效率,对区域路由协议进行改进。
Ad Hoc网络路由协议的比较
论文(设计)题目:Ad Hoc网络路由协议的比较Ad Hoc网络路由协议的比较摘要Ad Hoc网络是由一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个无线移动通信网络,由于组网快速、灵活,使用方便,并且对基础设施的要求较低,目前已经得到了国际学术界和工业界的广泛关注,并已成为移动通信技术发展的一个重要方向。
Ad Hoc网络的这些特点也使得基于传统网络设计的路由协议都无法在Ad Hoc网络环境下正常工作,因此IETF成立了一个专门的MANET (Mobile Adhoc Networks)工作组来研究和开发Ad Hoc网络的路由协议。
本文首先简要介绍了移动Ad Hoc网络的基本概念、网络特点、网络体系结构和应用。
然后,基于移动Ad Hoc的网络环境,对四种典型的路由协议进行了分析比较,并重点分析改进了AODV路由协议。
[关键词] Ad Hoc 路由协议AODV路由协议比较ABSTRACTAn Ad Hoc network is a wireless mobile communication network made of a group of mobile nodes with wireless transmitter-receiver sets. Because it can be easily and neatly deployed, easy to operate, and for infrastructure requirements is low, at present has already received increasing attentions from international academic circles and industry, has became an important direction which the mobile communication technology moves forward.These characters of Ad Hoc networks make routing protocol based on traditional networks can’t be used at Ad Hoc networks. So IETF established a special MANET working group to study and develop the routing algorithm of Ad Hoc networks.First, the thesis introduces of Wireless Ad Hoc Networking, which includes basic conceptions, important characteristics, networking infrastruetures, and field of application. And then, bases on MANET environment, four typical routing Protocols is compared in detail. Finally, we select AODV routing Protocol as the network layer Protocol in this Paper.[Key Words] Ad Hoc networks, Routing protocol, AODV protocol, Compare目录一、引言 (1)二、Ad Hoc网络概述 (1)(一)Ad Hoc网络的定义 (1)(二)Ad Hoc网络的特点 (2)(三)Ad Hoc网络的类型 (3)1、静止的Ad Hoc网络 (3)2、移动的Ad Hoc网络 (4)(四)无线网络与Ad Hoc网络的区别 (4)1、无线网络与Ad Hoc网络结构图示 (4)2、无线网络与Ad Hoc网络的比较 (5)(五)Ad Hoc网络的体系结构 (5)1、Ad Hoc网络节点结构 (6)2、Ad Hoc网络的协议结构 (6)(六)Ad Hoc网络的拓扑结构 (7)1、全分布式拓扑结构 (7)2、分层分布式拓扑结构 (8)三、Ad Hoc网络的路由协议概述 (11)(一)Ad Hoc网络对路由协议的设计要求和分类 (11)1、Ad Hoc网络路由协议的设计要求 (11)2、Ad Hoc网络路由协议的分类 (12)(二)Ad Hoc网络路由协议建立的方式分类 (12)1、表驱动路由协议 (13)2、按需路由协议 (13)3、混合式路由协议 (14)(三)Ad Hoc网络典型路由协议 (14)1、DSDV 目的序列距离矢量协议 (14)2、DSR 动态源路由协议 (15)3、AODV 按需距离矢量协议 (17)4、ZRP区域路由协议 (17)四、Ad Hoc网络路由协议比较 (18)(一)Ad Hoc网络路由协议的特点及应用的比较 (19)1、Ad Hoc网络路由协议的性能与特点比较 (19)2、Ad Hoc网络路由协议应用范围比较 (19)(二)Ad Hoc路由协议的比较 (20)1、先应式路由协议之间的比较 (20)2、按需路由协议之间的比较 (21)3、先应式路由协议和按需路由协议的比较 (23)4、混合路由协议与其他协议的比较 (24)五、路由协议的仿真比较 (24)(一)仿真结果分析 (25)1、数据分组传递率(Packet Delivery Ratio) (25)2、数据分组平均端到端的延时(Average End-to-End Delay) (27)3、路由开销(Routing Overhead) (29)4、三种路由协议综合比较 (30)(二)AODV协议的改进 (31)1、AODV协议路由发现中的问题 (31)2、AODV协议的改进思想 (32)六、总结与展望 (33)(一)论文总结 (33)(二)展望 (34)参考文献 (35)致谢 (36)Ad Hoc网络路由协议的比较一、引言移动Ad Hoc网络是随着无线通信技术的快速发展而出现的一种新型网络,是指一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个多跳的临时性自治系统,由于组网快速、灵活,使用方便。
移动自组网可扩展路由协议研究综述
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。
无线mesh网络中的分布式路由算法与协议
无线mesh网络中的分布式路由算法与协议一、引言随着物联网技术的飞速发展,将各种设备连接到互联网已经变得越来越容易。
然而,传统的中心化网络设计已经无法满足我们对联网设备的要求。
在很多情况下,这些设备的数量很多,它们分散在不同的地方并且需要同时与其他设备进行通信。
这时,分布式网络的设计就变得至关重要。
而无线mesh网络正是一种用于实现分布式网络的解决方案。
本文将着重介绍无线mesh网络中的分布式路由算法与协议。
二、无线mesh网络概述1. 无线mesh网络定义无线mesh网络,也称为mesh网络或网状网络,是一种分布式网络拓扑结构,其中数据通过多个中间节点进行传输,从而将多个设备连接到互联网。
每个节点可以成为信息的源和目的地,因此该网络结构可以在没有中心节点的情况下实现。
2. 无线mesh网络的特点相对于传统的无线网络,无线mesh网络具有以下特点:(1) 去中心化:无线mesh网络没有固定的中心节点和明确的路由。
数据通过自组织和自适应的方式在网络中传递。
(2) 高可靠性:因为没有固定的中心节点,即使一个节点发生故障,数据依然可以通过其他节点进行传输,从而保证了网络的可靠性。
(3) 省电:无线mesh网络利用多节点进行传输,因此数据可以通过一个节点的转发,从而减少每个设备的功耗。
(4) 高速度:无线mesh网络可以通过多路径传输数据,从而提高数据的传输速度。
(5) 扩展性:因为是分布式网络,节点可以根据需要加入或离开网络,从而实现网络的扩展性。
三、分布式路由算法1. 分类路由算法根据其计算方式和信息交换方式可以被划分为以下几类:(1) 纯分布式算法:每个节点都是平等的,每个节点都可以决定自己的路由表。
(2) 局部信息算法:每个节点只需要维护自己的一部分拓扑信息。
(3) 全局信息算法:每个节点需要维护网络中所有节点的信息。
(4) 混合信息算法:每个节点维护自己的信息和部分邻居节点的信息。
2. 常用的无线mesh网络路由算法(1) Ad-hoc On-demand Distance Vector (AODV):是一种基于距离向量的路由协议,它适用于变化迅速的网络环境。
无线自组织网络
⽆线⾃组织⽹络⽆线路由协议1、⽆线路由协议的常⽤场景:多数都使⽤在⽆线⾃组织⽹络2、⽆线路由协议的分类按照请求⽅式:主动路由协议(OLSR)按需路由协议(AODV)按照层次性划分:⼆层路由(bable、HWMP/batman-aodv:⼆层转发协议)三层路由协议(batman)按照路由来源:动态源路由协议DSR:优化⽹络的通信量链路状态路由协议(OLSR):也可以实现⽹络的优化功能3、 AODV:按需平⾯距离⽮量路由协议,主要应⽤于⽆线⽹状⽹络(⽆线ad-hoc)中进⾏路由选择的路由协议,在数据传输中可以实现单播和多播传输的路由协议,该协议是ad-hoc⽹络中按需⽣成路由⽅式的典型协议;aodv协议还是反应式路由协议4、按照⽆线⽹络的覆盖范围划分:thread zigbee ble meshBle mesh(蓝⽛)⽹络:适合于中⼩规模——⼩数据处理的⽹络Thread zigbee⽹络:适⽤于⼤型⽆线⽹络和⼤数据处理5、距离向量路由协议:每个节点保持⼀张含有距离或者耗费的表来进⾏操作,通过相邻节点的宣告的路由信息确定到达⽬的节点的路由,相邻节点相当于下⼀跳节点,这张表中包含⽬的节点路由信息(包含了最佳路由),到达⽬的节点的完整的信道表信息,⽤于计算最佳路由的算法就是向量的算法:dv路由算法DSDV路由协议:是典型的距离向量的路由协议(⽬的序列距离向量路由协议),在dsdv中,每⼀个移动节点都需要维护⼀个路由表,路由表包含:⽬的节点、跳数、⽬的地序号6、临时按序路由算法(TORA)7、 ZRP(区域路由):基于区域概念,将整个⽹络划分成若⼲个以节点为中⼼,以⼀定跳数为半径的虚拟区域,每个节点区域是以跳数作为区域半径根据区域划分:区内路由协议(IARP)区间路由协议(IERP)AD-HOC⽹络:临时性、多跳的、⽆中⼼的、⾃组织⽆线⽹络,⼜称为多跳⽹、⽆基础设施的⾃组织⽹1、 ad-hoc的特点1)⽆固定的基础设备2)每个节点具有移动性,可随时保持动态⽅式与其他节点相连3) Ad-hoc中的节点既可⾔是终端(运⾏应⽤程序);⼜可⾔充当路由器(路由发现、路由转发功能)4)⽹络的独⽴性:⽆需⽹络设备⽀持,只需可⾔接收⽆线信号的设备就可快速建⽴起ad-hoc⽹络,应⽤于突发性的灾难救助、偏远地区通信等5)动态变化的⽹络拓扑结构6)有限的⽆线带宽(通信传输速度低于有限⽹络很多)7)⽹络的分布式特点:⽹络中的部分节点出现问题后,其他节点会⾃动形成新的⽹络进⾏数据传输,不影响原⽹络的正常通信2、 ad-hoc缺点1)⽆线终端的取值范围的有限性2)有限的主机能源3)⽣存周期短4)有限的物理安全:易受窃听、欺骗、数据窃取等⽹络安全因素MANET简介:定义为移动⾃组织⽹络的⼯作组,特指节点具有移动性的ad-hoc⽹络Ad-hoc的应⽤1、么有有限通信设施的地⽅,例如偏远⼭村2、需要突发性的事件中的⽹络传输的地⽅3、适⽤于军事的情报收集(来源于军事部门)4、主要应⽤于各⼤临时性场所的⽹络需求5、传感器⽹络的应⽤6、个⼈通信简述什么是ad-hoc⽹络和MANET⽹络?具有哪些特点?答:1. Ad Hoc⽹络是⼀种没有有线基础设施⽀持的移动⽹络,⽹络中的节点均由移动主机构成。
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: TP393.04U.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。
一种区分路由频次的移动无线自组织网络混合路由协议
一种区分路由频次的移动无线自组织网络混合路由协议李旭;何浩雄;彭进霖;宋顾杨;邵小桃【摘要】随着移动无线自组织网络在编队通信、应急通信等领域的广泛应用,越来越多的应用场景呈现路由使用频次不同的现象,对此现有按需路由协议和主动路由协议固定不变的路由维护策略无法高效适用.面向路由使用频次不同的应用场景,基于按需距离矢量(AODV)路由协议,设计并提出了一种按需策略和主动策略相结合的混合式路由算法,即通过源节点对每条路由使用频次的评估,将路由划分为高频次路由和低频次路由.对于高频次路由,运用主动策略维护;对于低频次路由,则运用按需策略维护.通过定性分析和仿真验证得出,相比AODV协议,该算法将数据包的端到端平均传输时延降低约20%.【期刊名称】《兵工学报》【年(卷),期】2016(037)012【总页数】9页(P2308-2316)【关键词】兵器科学与技术;移动无线自组织网络;混合路由;按需距离矢量【作者】李旭;何浩雄;彭进霖;宋顾杨;邵小桃【作者单位】北京交通大学电子信息工程学院,北京100044;北京交通大学电子信息工程学院,北京100044;北京跟踪与通信技术研究所,北京100092;北京交通大学电子信息工程学院,北京100044;北京交通大学电子信息工程学院,北京100044【正文语种】中文【中图分类】TP393.04移动无线自组织网络(MANET)根据路由发现策略,分为主动式路由和按需路由。
主动式路由实时地维护全网中的路径,为网络中的数据包提供了尽可能多的路由信息。
然而,大量的控制开销使得主动路由在自组织网络中占用太多的传输带宽资源,这对于存在带宽瓶颈的网络是极为奢侈的。
按需路由的出现在很大程度上解决了主动路由高开销的问题。
在按需路由中,业务数据的产生会激发相应路由的寻路过程。
并且在数据传输过程中,路由的维护也是按需进行的,即业务数据的停止也会引起路由维护的终止,不会产生过多的控制开销。
随着自组织网络按需距离矢量(AODV)路由协议[1]、动态源路由(DSR)协议[2]等按需路由协议的普及和研究,其暴露的问题也越发的明显,即按需的机制会在很大程度上增大一部分数据包的端到端传输时延,并且引起时延的较大波动。
ZRP路由协议的NDP优化与仿真分析
析N D机 制 的 基础 上 , 出 了根 据 移 动 速 度 来 调整 更 新 周 期 , 用 被 动 应答 机 制 来 减 少 邻 居 节 点 发 现 开 销 和采 用 逐 跳 检 测 提 采
的方 式 进 行 路 由维 护 来检 测 节 点 连 通 性 等 改进 方式 。利 用 N 一2进 行 了 仿 真 分 析 , 证 了改 进 后 的 Z P在 减 少 路 由开 销 和 S 验 R
1 Z P路 由协 议 R
11 Z . . P P的体 系结构 Z P路 由协议 , 性 能很 大 程 度 上 由区域 半 径 R 其 参数 值决定 。在 具 有 Ⅳ个 节 点 的 A o dH e网络 中 , Z P以每一 个 节 点 为 中心 , R 以跳 数 为 半 径 , 整 将 个 网络划分成 Ⅳ个 互相 重叠 的区域 。在 区域 内部 , 采用 I R ( t zn ot gPo c1协议 , A P I r oeR u n r oo) nA i t 区域 问路
ZRP区域路由协议分析
和网络带宽。
区域半径是Z P路 由协议 的一个重要参数 ,它的设置 R 将直接影 响 Z RP路 由的效率 ,根据 网络的实 际通信 环境 ( 如节点密度 、节点速 度等 ) ,设置一个最佳 的区域半径是
决定 Z RP效率 的 重 要 因 素 。
I P在区域 内预先维护着路 由。I P作为Z P的基 AR AR R
区域问路由发现过程 中的冗余转发 。
当需 要 全 局路 由查 询 时 .每 个 节 点 的本 地 拓 扑 结 构 已
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区域 发送 出去 。
路 由区域 内的节点 数可以通过调整发射功率来控制 。 降低 发射功率可 以减少直接连接的节点数 。邻居节点数 目
既 要能 够 有 效 地 提 供 足 够 的路 径 和 冗余 ,又 要 控 制 不 要 有 太 大 的覆 盖 范 围 ,避 免 区 域 成 员过 多导 致 信 息 量 更 新过 于
I P采 用传 统 的主 动 路 由 法 , 持 距离 向量 和 链路 状 AR 支 态 两 种 路 由 策 略 ,节 点之 间通 过 周 期 性 地 交 互路 由表 得 到 区域 内各 节 点 的 最 新 路 由 信 息 。
种 具 体 的路 由协 议 。实 际 上 . A P是 限 跳 数 、前 向连 接 状 IR 态 路 由 协议 的 组合 . 由 它来 维 护 路 由 区域 范 围 内 的节 点 路 IR E P采 用按 需路 由协 议 .负 责 寻 找 区域 外 节 点 的路
I R 提 供 的拓 扑 信 息直 接 将 查 询 请 求发 送 至 区域 的周 边节 A P 点 。一 种 方 法是 通 过 B P使 用扩 展 路 由区域 地 图来 为 查 询 R
adhoc网络层路由协议总结
更新TC分组;占用带宽比较严重。
1.2基于反向路径转发的拓扑分发(TBRPF)协议
协议概念
TBRPF协议是一种先应式的链路状态路由协议,提供逐跳的最短路 径。每个节点根据缓存在拓扑表中的局部拓扑信息,利用Dijkstra算 法,计算到目的节点(网络中的其他节点)的路由。TBRPF协议包括两 个模块: 路由模块:协议允许每个结点迅速检测出相邻结点j,这样在结点i的接 口I和结点j的接口J之间存在一条双向(I,J)。TND协议也能够迅速检 测出一条双向链是否中断或者变成一条单向链。TND协议只报告链路状 态中已经发生变化的那部分,从而能够快速的检测出网络拓扑变化。 TBRPF使用周期性的更新消息和增量的更新消息保证邻节点获得计算路 由所需的状态信息——节点源树的一部分。为了减少开销。每个节点只 向邻节点报告自己的部分源树 ——成为源树的报告部分。为了改善协 议的鲁棒性。让节点获得更多的拓扑信息从而计算出多条路径,并且使 得中继优先级高的节点更大可能地为其他节点转发分组,每个节点可以 独立地选择报告除源树的报告部分之外的拓扑信息。
TORA协议具有3个阶段:路由建立阶段、路由维护阶段和路由消 除阶段。路由建立和维护采用“高度”作为度量标准来建立有向无环图 (DAG),路由创建由QRY(查询)和UPD(更新)两个控制分组完成。 路由维护是在节点检测到链路失败时,采用部分链路翻转算法,保证路 由正确性维护以目的节点为根的DAG的过程。在路由清除过程中节点广 播CLR命令,清除无效路由。该算法的缺点在于会产生类似于距离矢量 算法中计数之无穷的问题,有在网络中产生振荡的隐患。
1.移动Ad Hoc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IETF MANET(Mobile Ad hoc NETwork)工作组为无 线移动Ad Hoc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MPR Selector),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。
DSR协议是最早采用按需路由思想的路由协议
DSR协议是最早采用按需路由思想的路由协议[ 6] 。
它包括路由发现和维护两个过程。
当节点S 向节点D 发送数据时, 它首先检查缓存中是否存在到目的节点D 的有效路由。
如果存在, 则直接使用, 否则启动路由建立过程。
具体过程如下: 源节点S 将使用洪泛法发送路由请求分组RREQ, 分组中包含源节点地址、目的节点地址、唯一的标志号以及中间节点列表; 中间节点转发RREQ, 并附上自己的节点标识; 当RREQ消息到达目的节点D 或任何一个缓存有到目的节点路由的中间节点时, 节点D 或该中间节点将向S发送路由消息RREP, 该消息中将包含节点S 到D的路由信息, 同时反转节点S 到D 的路由供RREP消息使用; 节点S 收到RREP 后, 路由建立过程结束, 通信可以开始。
以上为路由发现过程。
当网络拓扑结构发生变化时, 通过路由维护过程删除失效路由, 重新发起路由请求过程。
路由维护通常依靠底层提供的链路失效检测机制进行触发。
DSR 协议的特点是中间节点不用维护去往全网所有节点的路由信息, 而且可以避免出现路由环路[ 。
AODV 协议AODV协议是在DSDV 协议基础上结合类似DSR 中的按需路由机制进行改进后提出的, 它采用了DSDV 中的序列号概念和DSR 中的路由发现及路由维护过程[ 。
不同之处在于AODV 采用了逐跳转发分组方式, 而DSR 是源路由方式。
AODV 路由发现过程由节点发起, 即当一个节点需要给网络中另外一个节点传送信息时, 首先以广播的形式发出路由请求分组RREQ, 其中记录着发出的源节点和目的节点的地址, 邻近节点收到RREQ, 首先判断其中的目的节点是否就是自己, 如果不是再在记录中查找是否有到目的节点的路由。
如果满足上边的任何一条就发出RREP 给源节点。
如果不能满足就继续以广播的形式转发RREQ 继续查找。
对于每一条路由都对应着一个序列号,当路由更新时, 序列号也随着更新。
电力专网中的自组网路由协议选取
电力专网中的自组网路由协议选取摘要:随着电力专网中应急通信,智能巡检等业务日益增多,自组网(Ad-hoc)技术在电力专网中也得到广泛的应用。
与固定数据网中成熟使用的路由协议不同,自组网中特别是移动自组网(MANET)的路由协议因其应用场景的特殊性,吸引了各方研究人员关注,发展出了多种不同特点的路由协议。
本文针对目前主要应用的几种协议在关键指标上进行对比,讨论适合电力专网的自组网路由协议。
关键词:Ad-hoc自组网;AODV;按需式路由协议;1. Ad-hoc自组网介绍Ad-hoc自组网是不依赖于预定义基础设施的自治网络,可以随时随地快速建立网络连接。
网络中每个节点单独充当移动路由器,与网络中其它节点随机构成邻接关系。
移动自组网MANET是集合了部分基础设施(固定节点)并通过无线介质连接的移动节点形成快速变化的拓扑结构。
无线自组织网络由于没有中心路由器进行转发,在网络中的每一个主机既是信息的发送者也是信息的接受者,还要充当路由器的功能,将收到的信息再转发出去,所以其路由协议更加复杂,实现功能也增加了挑战性。
与此同时无线自组织网络结构远没有传统网络的拓扑结构稳定,随时加入和退出的主机都可能会改变路由线路,这就会导致路由表的更新频率远远增大。
2.路由协议无线自组织网络路由协议主要分为两类:表驱动(也称先验式或主动式路由)和按需路由(也称反应式或被动式路由)。
在表驱动的路由协议中,每个节点维护一张包含到达其他路由信息的路由表。
而在按需路由中,路由仅在源主机需要时创建。
此外,根据路由协议结构也可以大致分为混合型和分层型。
下面将简要说明所有这四种分类及其示例。
2.1反应式路由协议反应式路由协议通过向节点发送路由请求 (RREQ) 数据包来按需查找路由。
在反应式路由协议中,仅当节点需要将数据发送到未知目的地时才会计算路由。
因此,仅在需要时才启动路由发现。
只有在有数据要传输时才确定路由。
这些协议具有较长的延迟和较低的路由开销。
移动自组网中有效性区域路由协议的研究
移 动 自组 网 中有 效 性 区域 路 由协 议 的研 究
林星宇 王新生 郭婷婷 丰保杰
( 燕山大学信息科学与上程学院 河北 枭皇岛 0 60 ) ( 山大学现代教育技术 中心 60 4 燕 河北 秦皇岛 0 60 ) 6 04
摘
要
近年来 , 随着对 A o 由协议研 究的深入 , 出 了许 多路 由协议 , dhe路 提 混合型路 由协议 Z P就是其 中之 一。 由于 目前 Z P R R
0 endshv esm oit. i iga tesut nam r fcet n l beE R ( fc n Z n ot gPooo) w i t fh oe aet a em blyA m n th i ao 。 oee i n adr i l Z P E i t o eR ui r c1 。hc i f t h i t i i ea i e n t hs i
( h ol efI om t nSi c n n i ei Y nh nUn e i , ih a g a ee 0 6 0 C i ) T eC lg f r ai c neadE gn r g,asa i rt Qn u n doH bi 6 04,hn e o n o e e n v sy a
psd o eo hc R Z n ot gPooo) N w dy , ersac f R any o cnrt nt su dseais h r al oe ,n f i i Z P( oeR ui rt 1 . o aast eerho Z Pm il cn et e o easme cnr e w hs n c h as h o w el
frr a sh v i e e t b l y i r p s d i h sp p r I i d a i t a o e rd u e e d n t e mo - o e l c n ro e e al f h o e a ed f r n t f mo i t ,sp o o e n t i a e . t man ie h t n a i s p n so b i s s z d h
无线网络的路由协议解析
无线网络的路由协议解析无线网状网络是由Ad Hoc网络发展而来的一种多点对多点的无线网络,目前无线网状网络的路由协议都从很大程度上参考Ad Hocl~络的路由协议,其中经典型路由协议更是直接将Ad Hoc路由协议应用于无线网状网络环境。
对经典型无线网状网路由协议进行介绍,并对其中具有代表性的协议进行重点分析。
一、无线网状网的路由协议传统的路由协议是专为有线网络设计的,并不适用于无线网状网环境。
因为传统的路由协议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的快速变化。
无线网状网络都有一些显著的特性,例如:高动态性,智能性,端对端最佳路径选择,多跳性,通常带宽有限和计算能力不足。
无线网状网络的高动态性的原因有两个:第一,路由器本身可能移动,并造成网络拓扑结构的快速变动。
第二,即使路由器本身不移动,由于干扰、地理和环境等因素,无线电链路的质量仍可能发生快速变化。
从以上这些特性可以知道,完备的无线网状网路由协议必须需要具备以下特点:①分布式操作;②快速收敛(适应更快的移动);③可扩展性:④适用于大量的小型设备;⑤只占用有限的带宽和计算能力主动式操作(减少初始延迟):⑥在选择路由时考虑无线电链路的质量和容量;⑦避免环路:⑧安全性。
由于无线网状网是由Ad Hoc 网络发展而来的无线网络。
Ad Hoc网络和无线网状网络之间具有一定的相似性,因此现有的主流无线网状网路由协议也是从Ad Hoc网络的路由协议发展而来的,主要包括三种类型的路由协--议:一种为先验式路由协议:一种为反应式路由协议;另外一种就是二者的混合,称为混合式路由协议。
二、先验式路由协议(一)简介先验式路由协议是一种基于表格的路由协议。
在这种协议中,每个节点维护一张或多张表格,这些表格包含到达网络中其它所有节点的路由信息。
当检测到网络拓扑结构发生变化时,节点在网络中发送路由更新信息。
收到更新信息的节点更新自己的表格,以维护一致的、及时的、准确的路由信息。
自组网路由协议
2012-11-07 14:33 183人阅读评论(0) 收藏举报与单跳的无线网络不同,自组网节点之间需通过多跳数据转发机制进行数据交换,每个节点都可能充当其它节点的路由器。
无线信道质量的不规则变化,节点的移动、加入和退出等均会引起网络拓扑结构的动态变化。
自组网路由协议的作用就是在这种环境中,监控网络拓扑结构的变更,交换路由信息,定位目的节点位置,产生、维护和选择路由,提供网络的连通性。
路由协议是移动节点互相通信的基础。
常规的路由协议,如路由信息协议(RIP)[29]和开放式最短路径互连(OSPF)[30]是为有线网络而设计的,它们的拓扑结构相对固定,不会出现大的网络结构变化。
自组网结构则是动态变化的,若仍使用常规路由协议,则将会在路由发现和维护上付出很大的代价,而全网路由也可能始终处于不收敛状态。
除此之外,自组网不能采用常规路由协议还包含如下几种方面的原因:(1)自组网中主机间的无线信道可能是单向的;(2)若仍使用常规路由,则无线信道的广播特性将产生许多冗余链路;(3)常规路由协议路由信息的周期性广播更新报文会消耗大量的网络带宽。
由于无线信道本身的物理特性,它所能提供的网络带宽相对有线信道要低得多。
此外,考虑到竞争共享无线信道产生的碰撞、信号衰减、噪音干扰、信道间干扰等多种因素,节点可得到的实际带宽是远远小于理论上的最大带宽值;(4)无线移动终端的局限性。
移动终端在带来移动性、灵巧、轻便等好处的同时,其固有的特性,例如采用电池一类可耗尽能源提供电源,内存较小,CPU性能较低等要求路由算法简单有效,实现的程序代码短小精悍,需要考虑如何节省能源等。
而常规路由协议通常基于高性能路由器作为运行的硬件平台,没有上述的限制。
由于自组网路由协议对自组网的重要性,它便成了研究的一个热点。
到目前为止,已经有相当多的标准和草案推出。
当前提出的自组网路由协议可依两种标准进行分类,一是以触发时机进行分类,一是以网络拓扑结构进行分类。
基于ZRP的移动自组网服务发现模型研究
第25卷第3期湖南科技大学学报(自然科学版)2010年9月J ournal of H un an U ni ver si t y of Sci ence&T echnol ogy(N at ur al Sci ence E di t i on J V01.25N o.3 S e pt.2010基于Z R P的移动自组网服务发现模型研究杨志海1,文喜玲2(1.湖南省湘潭市公安局。
湖南湘潭411100;2湖南科技大学计算机科学与工程学院,湖南湘潭411201)摘要:在节点移动性大、资源受限的移动自组网中,服务的自动发现至关重要.但现有的服务发现协议都缺少一种自适应机制,控制开销和服务请求时延等问题.为此,提出了一种基于混合区域路由协议ZK P的网络层服务发现模型ZSD M A N.该模型结合使用了路由区域半径调节机制,节点可自动调节区域半径的大小以适用网络拓扑结构变化.关键词:移动自组网;ZR P服务发现协议;区域半径调节算法中图分类号:TN929.5文献标识码:A文章编号:1672-9102(2010)01-0077-03移动自组网简称为M A N E T,是指由一组带有无线‘收发装置的移动终端节点组成的多跳、临时性的自治系统哆M A N E T中提供不同服务的节点可以动态地、频繁地进入和离开网络.当节点进人到一个新的区域时,节点对网络中可提供的服务一无所知,通过服务发现协议节点可以自动获得网络中其它节点所提供服务的相关信息并使用该服务.因此,服务发现协议是M A N E T的一个重要组成部分.近年来,研究人员针对M A N E T提出了许多服务发现协议.但大多数专为M A N ET设计的应用层服务发现协议,由于实现过程中都需要网络层路由协议的支持,服务发现过程中必然会产生功能重叠的广播数据分组,造成数据冗余啪.为了解决以上问题,研究者们利用服务发现和路由发现之间的相似性,提出了一种网络层服务发现协议.通过在现有的路由控制信息中捎带服务信息,在路由发现的同时完成服务发现,以减少了不必要的通信开销.SD—A O D V是K oodl i提出的第一个基于路由发现和服务发现相结合的协议.其服务发现机制与S D—A O D V服务发现协议相类似㈣;研究者们还提出了一种基于混合路由协议Z R P的简单服务发现机制即.虽然这些协议都取得了很大进步,但是他们都缺少一种能够适用M A N E T动态拓扑结构的自适用策略,然而,这种策略对于M A N ET环境下的服务发现协议是极为关键的技术.特别是在采用pus h 的服务发现模式下,信息传输区域的大小只是简单地通过传输范围田或服务的使用率来决定.本文在区域路由协议ZR P的基础上,提出了一种网络层服务发现模型ZSD M A N.Z SD M A N使用了区域半径调节机制,节点可自动、动态调节区域半径大小,可较好地适用M A N E T动态变化的网络环境.1Z SD M A N模型借助于Z RP的混合路由机制,通过扩展路由控制消息,同时结合使用区域半径调节算法,将实现一种可自动调节区域半径大小的网络层服务发现模型Z SD M A N.与Z R P相此,7_.SD M A N增加了服务通告机制SA M,服务查询机制SQ M和服务应答机制SRM等3个机制.其体系结构如图l所示.其中服务通告机制SA M与I A R P协议结合,实现区域内服务和路由信息的通告、更新和删除,被扩展了的I A R P包称之为I A I P;服务查询机制SQ M和服务应答机制SR M分别与I ER P协议结合,实现区域外服务和路由信息的按需查找、请求和应答,被扩展了的IER P包被称之为I EI P.ZSD M A N的路由消息的扩展方式与文献【8]相同,收稿日期:201㈨7-30基金项目:国家自然科学基金资助项目(10771058)通信作者:杨志海(1969-),男,湖南湘乡人,硕士,工程师,主要从事网络安全研究.E—m ai l;w nyzh@21en.t om本文在此只重点讲述区域半径调节机制.芈 (1)』堕鲨]通信服务=i际磊一一圃l服务和路由维护服务和路由松散源路由信优化路由构息修改造图1ZS D M A N体系结构Fi g.1ZS D M A N s ys t em a rc hi t e ct ure2区域半径调节机制根据文献[9】中的实验结果可得到综合控制开销(I A I P和I EI P)随节点区域半径变化而变化的情况(图2虚线所示).定义综合控制开销最少时节点的区域半径值为节点的最佳区域半径儿,如图2所示.在ZS D M A N中,将结合使用M i n—Sear chi ng和A dapt i ve T r aff i c E s t i m at i on(A T E)算法即来计算节点的最佳区域半径%舔墩裹轼司Ⅱ繇节点区域半径图2最佳区域半径Fi g.2B e st r egi onal r ad i usM i n_Sear chi ng系统的原理:通过重复增加或减少节点的区域半径,从而得到最小的控制开销,并由此推断出最佳节点区域半径户0.各节点在每个估计间隔内,计算此节点的综合控制开销.若当前估计间隔内的综合控制开销低于前一估计间隔内的综合控制开销,节点区域半径就增加,减少1跳(具体是增加还是减少节点区域半径值,这取决于前一估算间隔内节点区域半径值的变化情况.若前一估算间隔内节点区域半径值增加,则现在的路由区域半径值也跟着增加1跳;若前一估算间隔内节点区域半径值减小,则现在的节点区域半径值也跟着减小l跳;两个估算间隔的节点区域半径值变化情况相同).否则,若当前估计间隔内节点的综合开销高于前一估计间隔内的综合控制开销就反向减少,增加l跳(具体是减少还是增加78节点区域半径值,这取决于前一估算间隔内节点区域半径值的变化情况.若前一估算间隔内节点区域半径值增加,则现在的节点区域半径值就减小1跳;若前一估算间隔内节点区域半径值减小,则现在的节点区域半径值增加1跳;两个估算间隔的节点区域半径值变化情况相反).持续该过程,直到确定了综合控制开销最小的区域半径值,此时的半径即为最佳半径尸0.但是,如果当M i n—Se ar c hi ng系统在运行时,网络拓扑频繁地发生改变,则会降低M i n_Sea r chi ng系统的效率,因此,我们必须谨慎定义估计间隔的时间长度.如果估计间隔太短,则难以准确测量出综合控制开销的大小;如果估计间隔太长,网络拓扑变化的概率就会增加.因此,为了控制节点区域半径的变化频率,采用A TE系统来调整节点的区域半径.A TM系统的原理是:认为IA I P开销和IEI P开销相等时的节点区域半径值即为节点的最佳区域半径%.如图3所示,节点的%位于某一个区间:在该区间内,对于整个综合控制开销,I A I P开销和I E I P开销基本相等,谁都不占绝对的主导地位.职散器辎≈Ⅱ诣l.}\.,\/I E I P开销I A I P开销图3最佳区域半径所在的区间Fi g.3R a di u s t'da-l ge w h e r e t he bes t ar ea节点处在最佳区域半径时的I E I P开销与IA I P开销的比值设为,乙,各节点周期性地运行A T E算法以调整节点的区域半径,在一个确定的估计间隔内,区域半径为尺,设厂(JR)=监I A IP晒,若八剐>凡,I EIP域的状态如图2左边所示,需增大区域半径以减少IEIP开销;若厂(尺)<‰,I A I P域的状态如图2右边所示,需减小区域半径以减少I A I P开销.然而,在估计间隔之后就马上改变区域半径,很可能会导致节点频繁地调整区域半径,使网络变得不稳定.在此,该触发机制引入了一个滞后项H(>1),如图4所示.引入滞后项之后,当F(R)E[o,n。
半径自适应算法在ZRP协议中的应用
高传统 Z P的适 用 范 围 , 章 将 半 径 自适 应 技 术 引 入 传 统 的 Z P 得 到 了一 种 新 的 路 由协 R 文 R , 议—— R z P A R 。仿 真结 果表 明 , A R R Z P与 传 统的 Z P相 比 , R 有更 小 的端到 端 时延 和 开销 。 关 键词 : dH c 路 由协 议 ; 径 自适 应算 法 ;Z P; A R A o; 半 R RZP
整 个 网络 分成 若 干个 区域 , 在一 个 区域 内使用 主 动
在 图 1中 , 节点 A K都是在 以节点 S为 中心 — 的域 中 , 点 L是 在节 点 S的域外 。到节点 S的最 节
小 距离 等于 域半 径 的节点 为边 缘节点 , 内的其 余 域 节 点为 内部 节 点 。其 中 , — K 为边 缘 节 点 , —F G A
为 内部节 点 。 Z P在 区域 内部 采用 I R (nr. n o t g R A P It z eR ui a o n Po c1协 议 , 一 种 主 动 路 由协 议 ; 区域 间采 rt o) o 是 在 用 IR (ne- n ot gPo c1 协 议 , 一 种 E P Itr oe R ui rt o) z n o 是 按 需路 由协 议 。 区域 半 径 r 定 了链 路 状 态 数 据 决 报 向外传 播 的最 大 跳 数 ( 图 1所 示 ) 区域 中心 如 , 节点 负责 存储 该 区域 内节 点 间 的连 接 关 系 。极 限
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第2 9卷 第 19期 8
2 8 7月 1 0 年 0 0日
VHRP路由协议翻译
摘要车辆上的互联特设网络(V ANETs)正在得到越来越多的关注,来自所有主要的汽车制造商。
设计有效的车辆通信提出了一系列的技术挑战。
保证稳定以上车用无线随意网路的可靠的路由机制是重要的一步为实现有效的车辆通信。
在目前特设的路由协议中的控制消息在积极的协议反应协议和路由更新定时器不使用预测链路失效。
他们仅表示一个给定节点的一个途径,存在或不存在。
因此,在这两种协议的路由维护过程开始只有一个链接后断裂事件发生。
本文认为使用车辆的标题的信息来预测一个可能的链路失效事件发生之前。
车辆分组根据其速度矢量。
当车辆转移到不同的组和路由,涉及车辆,是要打破,拟议协议搜索一个更加稳定和“更持久”的路线,其中包括来自同一车辆组。
拟议的计划被称为速度基于标题路由协议(VHRP )。
虽然拟议方案可以来实现在任何现有的路由协议,该文献认为目标序列距离情况下VHRP矢量(DSDV )路由协议。
该计划的表现通过计算机模拟计算。
仿真结果对车辆的标题表明,知识增加了主要好处路由链接的数量减少破损事件和增加终端到终端的吞吐量。
独立于任何预先存在的基础设施。
事实上,在MANETS ,移动用户直接沟通,彼此之间没有中央管理单位。
当一个通信路径不能直接建立两个终端之间的用户,它经过多跳。
在这种情况下,用户在中间路径作用作为路由器。
MANET网络最近在工业和学术层面受到了特别的关注。
它们被看作是的下一代网络的重要组成部分。
而移动自组网最初设计用于军事目的,最近在无线技术的进步,如个人区域网络(PAN )(如蓝牙,ZIGBEE 802.15.1 )和无线LAN (802.11 ),都带来新的替代品的使用MANETS 。
他们已经启用了广泛的支持新的商业应用在移动自组网。
此外上述技术,短距离通信阳离子车辆间通信(DSRC )(IVC )和路车通信(RVC )可能MANET 网络。
曾孕育了一种新型的MANET网络被称为车辆AD - Hoc网络(传输时的节点个数)。