在無線方面，AdHoc無線網(wǎng)絡(luò)路由絕對是一個新的亮點。那么大家對于這方面是否有所了解呢？下面我們就AdHoc無線網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的內(nèi)容，來著重講解一下。希望能夠幫助大家了解到更多相關(guān)的知識。

1.AdHoc無線網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的設(shè)計要求

AdHoc網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中的一個關(guān)鍵問題是開發(fā)能夠在兩個節(jié)點之間提供高質(zhì)量高效率通信的路由協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的移動性使得網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)不斷變化，傳統(tǒng)的基于因特網(wǎng)的路由協(xié)議無法適應(yīng)這些特性，需要有專門的應(yīng)用于AdHoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議，根據(jù)前文對AdHoc網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和特點的闡述，設(shè)計的路由協(xié)議必須滿足以下的條件：

(1)必須對網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)動態(tài)變化具有快速應(yīng)變的能力，并且盡量避免路由環(huán)路的發(fā)生，提供方便簡單的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位法。

(2)必須高效地利用有限的帶寬資源，盡可能壓縮不必要的開銷。

(3)實施多跳通信的中間轉(zhuǎn)接次數(shù)也是有限的，一般不要超過3次。

(4)必須盡可能減少發(fā)射時間和發(fā)射的數(shù)據(jù)量，節(jié)約有限的工作能源。

(5)在可能的條件下，使設(shè)計的路由協(xié)議具有安全性，降低遭受攻擊的可能性。

2.AdHoc無線網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分析

IETF的MANET工作小組目前正專注于AdHoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究，提出了許多協(xié)議草案，如DSR，AODV，ZRP等路由協(xié)議;另外，專業(yè)研究人員也發(fā)表了大量關(guān)于AdHoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的相關(guān)文章，提出了許多關(guān)于AdHoc的網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，如DSDV，WRP等。根據(jù)路由觸發(fā)原理，目前的路由協(xié)議大致可以分為先驗式路由協(xié)議、反應(yīng)式路由協(xié)議和混合式路由協(xié)議3種。

(1)先驗式路由協(xié)議

先驗式路由協(xié)議又稱表驅(qū)動路由協(xié)議，每個節(jié)點維護一張包含到達節(jié)點的路由信息的路由表，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲的變化隨時更新路由表，所以路由表可以準(zhǔn)確地反映網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu);源節(jié)點一旦要發(fā)送報文，可以立即獲得到達目的節(jié)點的路由，這類的路由協(xié)議通常是通過修改現(xiàn)有的有線路由協(xié)議來適應(yīng)AdHoc無線網(wǎng)絡(luò)要求，如通過修改路由信息協(xié)議(RIP)得到的目的節(jié)點序列距離矢量協(xié)議(DSDV)。因此這種路由協(xié)議的時延較小，但是協(xié)議需要大量的路由控制報文路由，協(xié)議的開銷較大。常用的先驗式路由協(xié)議有DSDV，HSR，GSR，WRP等。

DSDV協(xié)議通過給每個路由設(shè)定序列號避免了路由環(huán)路的產(chǎn)生，采用時間驅(qū)動和事件驅(qū)動技術(shù)控制路由表的傳送，即每個移動節(jié)點在本地都保留一張路由表，其中包括所有有效信宿點、路由跳數(shù)、信宿路由序列號等信息，信宿路由序列號用于區(qū)別新舊路由以避免環(huán)路的產(chǎn)生。每個節(jié)點周期性地將本地路由表傳送給鄰近節(jié)點，或者當(dāng)其路由表發(fā)生變化時，也會將其路由信息傳給鄰近點，當(dāng)無節(jié)點移動時使用間隔較長的大數(shù)據(jù)包(包括多個數(shù)據(jù)單元)進行路由更新;鄰近節(jié)點收到包含修改的路由表信息后，先比較信源K信宿路由序列號的大小，信宿路由序列號大的路由將被采用，而信宿路由序列號小的路由則被淘汰，若相同，則采用最佳制式的路由(如最短路徑)。

HSR(HierarchicalStateRouting)是一種用于分級網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議，高級節(jié)點保存它所有子孫節(jié)點的位置信息，沿從最高級的根節(jié)點到最低級的葉節(jié)點的路徑為節(jié)點分配邏輯序列地址，可以用序列地址進行節(jié)點尋址。

GSR稱為全局狀態(tài)路由協(xié)議，其工作原理與DSDV協(xié)議類似，采用鏈路狀態(tài)路由算法，但避免了路由報文的泛洪，它包括一個鄰近節(jié)點表、網(wǎng)絡(luò)拓撲表、下一跳路由表和距離表。

根據(jù)AdHoc無線網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的特殊性，近年來提出了多種Adhoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。無線路由協(xié)議WRP是一種距離—矢量路由協(xié)議，每個節(jié)點都維持一個距離表、路由表、鏈路開銷表和報文重傳表，通過其鄰近節(jié)點的最短路徑生成數(shù)SST(ShortpathSpanningTree)生成自己的SST后，再向鄰節(jié)點傳遞更新信息。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)路由表沒有任何變化時，接收節(jié)點需回傳一個空閑報文以示連接，否則，修改距離表，尋找更優(yōu)路徑。這種算法的特點是當(dāng)檢測到任意相鄰節(jié)點變化時，則檢查所有相鄰節(jié)點的堅固性以消除回路，具有較快的收斂性。

(2)反應(yīng)式路由協(xié)議

反應(yīng)式路由協(xié)議又稱隨選路由或者按需路由，是一種當(dāng)需要時才查找路由的路由選擇方式。節(jié)點不需要維護及時準(zhǔn)確的路由信息，當(dāng)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時才發(fā)起路由查找過程。與先驗式路由協(xié)議相比，反應(yīng)式路由協(xié)議的開銷小，但是數(shù)據(jù)報傳送的時延較大，不適合于實時性的應(yīng)用。常用的反應(yīng)式路由協(xié)議有AODV，DSR，TORA等。

AODV(AdhocOndemandDistanceVectorRouting)協(xié)議：源節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)前先廣播一個路由請求消息，附近節(jié)點收到后再次廣播，直到請求消息到達目的節(jié)點或到達知道目的節(jié)點路由的中間節(jié)點，目的節(jié)點或中間節(jié)點沿原來路徑返回響應(yīng)消息，源節(jié)點收到響應(yīng)后就知道到達目的節(jié)點的路由。

DSR協(xié)議稱為動態(tài)源路由協(xié)議，是一種源路由協(xié)議，每個分組的分組頭中包含了源—目的整條路由信息。它采用路由緩存技術(shù)，用于存儲源路由信息，當(dāng)學(xué)習(xí)到新的路由時則修改路由緩存內(nèi)容，該協(xié)議包含兩個方面：路由發(fā)現(xiàn)和路由維護。

TORA協(xié)議稱為臨時預(yù)定路由算法，是一種源初始化按需路由選擇協(xié)議，它采用鏈路反轉(zhuǎn)的分布式算法，具有高度自適應(yīng)、高效率和較好的擴充性，比較適合高度動態(tài)移動、多跳的無線網(wǎng)絡(luò)，其主要特點是控制報文定位在最靠近拓撲變化的一小部分節(jié)點處，因此節(jié)點只保留鄰近點的路由信息。該算法中路由不一定是最優(yōu)的，常常使用次優(yōu)路由以減少發(fā)現(xiàn)路由的開銷。
TORA協(xié)議包括3個基本模塊：路由的創(chuàng)建、路由的維護和路由的刪除。

(3)混合式路由協(xié)議

Adhoc無線網(wǎng)絡(luò)中單純采用先驗式或反應(yīng)式路由協(xié)議都不能完全解決路由問題，因此，許多學(xué)者提出了結(jié)合先驗式和反應(yīng)式路由協(xié)議優(yōu)點的混合式路由協(xié)議，如ZRP協(xié)議。ZRP協(xié)議是一個先驗式和反應(yīng)式路由協(xié)議的組合，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有節(jié)點都有一個以自己為中心的虛擬區(qū)，區(qū)內(nèi)的節(jié)點數(shù)與設(shè)定的區(qū)半徑有關(guān)，因此區(qū)是重疊的，這是與分群路由的區(qū)別;在區(qū)內(nèi)使用先驗式路由算法，中心節(jié)點使用區(qū)內(nèi)路由協(xié)議IARP維持一個到區(qū)內(nèi)其他成員的路由表,對區(qū)外節(jié)點的路由使用按需路由，利用區(qū)間路由協(xié)議IERP建立臨時的路由。

但是，實施混合式路由也面臨著很多困難，如族的選擇和維護、先驗式和反應(yīng)式路由協(xié)議的合理選擇以及網(wǎng)絡(luò)工作的大流量等問題。

3.總結(jié)和展望

本文首先闡述了AdHoc無線網(wǎng)絡(luò)路由結(jié)構(gòu)和特點，提出了設(shè)計AdHoc網(wǎng)絡(luò)協(xié)議時需要滿足的條件，并對目前存在的路由協(xié)議進行了詳細分析。但是AdHoc網(wǎng)絡(luò)中路由功能是由移動主機來執(zhí)行，因此路由器的位置是移動的;AdHoc網(wǎng)絡(luò)有限的工作能源也無法提供復(fù)雜的路由功能;網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化性使得目前認為是最優(yōu)的路由協(xié)議也可能會被中斷或不是最優(yōu)，這些問題使得Adhoc網(wǎng)絡(luò)中的路由算法成為當(dāng)前研究的一個熱點。

近年來，越來越多的研究者開始重視移動代理技術(shù)的應(yīng)用，并有學(xué)者提出了基于移動代理技術(shù)的移動網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)構(gòu)造和有線網(wǎng)絡(luò)動態(tài)路由算法實現(xiàn)等理論。移動代理技術(shù)具有移動性、自主性等特點，因此它適用于移動網(wǎng)絡(luò)，研究基于移動代理技術(shù)的Adhoc無線網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議將成為今后Adhoc無線網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)研究的重點。