AdHoc网络路由技术.ppt

Ad Hoc网络路由技术 无线自组织网络(Ad hoc)是一个复杂的系统，其中路由协议是该领域中的研究热点。 通过采用合理的路由技术，可使Ad hoc具有更为灵活的组网方式，从而达到提升网络性能、减少网络开销等目的。通过与认知无线电(CR)技术、协同通信(CC)技术以及多输入多输出(MIMO)天线技术等物理层新技术的有效结合，可以大大改善Ad hoc路由协议的性能。 Ad Hoc网络路由协议 Ad hoc网络规模性研究 大规模Ad Hoc网络路由技术 基于新物理层技术的Ad Hoc路由 Ad Hoc网络路由协议 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。 Ad Hoc路由协议研究 早在1996年，因特网工程任务组(IETF)就成立了移动Ad hoc网络工作小组(MANET WG)，其核心任务就是研究无线自组织网络环境下基于IP协议的路由协议规范和接口设计。IETF RFC2501详细给出了无线Ad hoc网络的应用场合、特征和性能要求。 目前，MANET WG已经公布了一系列的有关Ad hoc路由的草案，如 动态源路由算法(DSR)、基于反向路径转发的拓扑分发协议(TBRPF)、优化链路状态路由算法(OLSR)、按需距离矢量路由算法(AODV)、临时按序路由算法(TORA)、区域路由算法(ZRP)；此外，研究还提出了许多Ad hoc路由协议，如目的序列距离矢量路由算法(DSDV)、无线路由协议(WRP)、陆标路由协议(LANMAR)、位置辅助路由(LAR)、鱼眼状态路由算法(FSR)。 Ad Hoc路由协议分类 按照基本路由机制的不同，可分为： 基于链路状态的路由协议 基于距离矢量的路由协议 源路由协议及反向链路协议 按照网络逻辑结构的不同，可分为： 平面结构的路由协议 分层结构的路由协议 按照路由发现策略的不同，可分为： 表驱动路由协议 按需路由协议 混合路由协议。 Ad hoc网络规模性研究 Ad hoc网络规模性的研究可定义为：研究当网络中有大量节点存在时，网络能否为分组提供可以接受的服务，它与网络大小、节点分布的密度、运行的环境(传播模型、地型环境等)及移动性相关。 对于中小规模(通常为几十个节点)Ad hoc网络路由协议的研究已取得了重要进展，而大规模Ad hoc网络的路由技术是Ad hoc网络研究的一个难点，它是指可以支持数百到数千个网络节点的路由算法。 国际上早期的一些初步研究结果，如Santivanez等人提出的基于链路状态法的模糊链路状态(FSLS)算法，研究了节点数为100～400时的部分性能；Woo和Singh提出了一个基于位置修正的SLURP算法，研究了节点数为50～1 000时的算法性能；Jinying Li等提出了基于区域的网格(Grid)系统，研究了100～600个节点时的算法性能；Rahul Jain等人提出了基于地理位置的路由算法，研究10～1000个节点的算法性能。 大规模Ad Hoc网络路由技术 大规模Ad Hoc网络路由技术 现有的路由协议通常利用全网泛洪(Global flooding)或者分层的方法完成路由的发现。但是，前者由于开销太大并不适合大规模的网络；后者在分层的过程中需要交互大量信息，而且可能由于节点的移动造成性能的急剧恶化。 为了克服上述的缺陷，Nitin Nahata等人提出了一种基于连接(Contact)点的适用于大规模Ad hoc网络的高效的路由发现策略。它基于“小世界(Small world)”的概念，采用了一种混合的方式：在节点的R跳(通常是3～5跳)范围内采用先验式的路由算法，而在R跳以外通过Contact点进行反应式的路由发现。Contact点是一些捷径点，它通过减小分割度来把网络划分成为一些“小世界”。 此外，Taejoon Park等人还提出了一种基于地理位置的适用于Ad hoc网络的路由协议，它在节点本地区域和分布区域中结合了位置更新机制，同时还根据位置更新门限得到一个最优的配置，以此减小总的路由开销。该协议具有可扩展性，并且路由开销较小，从而延长了节点的寿命。