Ad Hoc网络节点不相交多径路由协议的研究

摘要

Ad Hoc网络是一种多跳的无线网络，它由一组自主的无线节点或终端相互合作而形成。这种网络不需要固定基础设施并且采用分布式的管理机制。
　　 由于Ad Hoc网络具有节点随机移动、网络拓扑变化剧烈、网络带宽有限等特点，需要研究专门的路由协议。按源节点和目的节点之间有效通信路由的个数来划分，Ad Hoc协议可分为单径路由协议和多径路由协议两大类。多径路由协议可以有效地降低全网洪泛的次数，在一次洪泛过程中建立多条有效的路由，而且还能提高通信节点对网络带宽的利用率、降低控制开销、提高分组投递率。多径路由协议正在成为当前Ad Hoc网络的研究热点。
　　 多径的不相交路由协议可以分为节点不相交路由和链路不相交路由两类。节点不相交多径路由具有容错性高、受网络拓扑变化影响小的特点。但因为其自身性质要求苛刻，发现节点不相交路由比较困难，需要专门的算法来实现。
　　 本文深入研究了Ad Hoc网络中经典的单径路由协议AODV，多径路由协议AOMDV（Ad hoc On-demand Multipath Distance Vector），探讨了避免形成路由环路的方法。在此基础之上，提出了一种新的节点不相交路由协议MROUTE。
　　 Ad Hoc网络无线信道是共享的，节点间相互竞争信道的使用权。在同一时刻，相邻节点对中只有一个节点可以广播信息。根据这个特点，MROUTE协议的中间结点记录了向本节点发送路由请求分组（RREQ）的邻居节点地址，以避免形成路由环路。在MROUTE协议中，采用源路由机制，记载了路由请求分组的传递路径。在目的节点用计算“冲突节点域”的方法生成路由应答分组（RREP）的节点不相交传输路径。
　　 本文从分组递送率、平均端到端传输时延、控制开销、路由发现频率等四个方面将MROUTE协议和AODV，AOMDV协议做了综合比较。实验结果表明，MROUTE协议能很好的适应Ad Hoc网络的通信环境。