AODV能量感知路由協議的優化和改進

摘要：AODV協議是一種在AdHoc網絡中廣泛應用的路由協議，本文通過對AODV協議的工作機制的分析，指出該路由協議的局限性，并提出了一種改進協議的方法。

關鍵詞：aodv；能量感知；優化

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 (2012) 16-0048-01

一、Aodv簡介

Aodv協議是用于特定的網絡的可移動節點。它可以在不同的動態對等網絡確定一條到目的地的路由，并具有接入速度快，計算量小，內存占用率小，網絡負載輕等特點。它使用的目標序列，保證在任何時候也不會出現回環（即使在路由控制信息的異常也不會），避免了傳統距離數組協議中出現的許多問題（如無限計數問題）。

AODV算法目的是對多個移動節點在建立和維持一個動態的，自啟動，多跳路由網絡。路由協議使移動節點可以迅速獲得新的目的地節點和路由，節點只需要保持其信號到達的路由節點，更遠的節點路由信息不需要維護。網絡連接斷開和變化將使網絡拓撲結構發生變化，使移動節點可以及時應對這一變化。AODV的操作是無自環的，由于解決了“無窮計數”問題，該算法在網絡拓撲變化如在網絡節點移動快速收斂。當一個路由協議連接斷開，AODV會通知所有受影響的節點，節點會讓用到這個連接的路由失效。

AODV路由協議的一個顯著特點是它在每個路由表條目使用目標序列。目的節點創建目的序列，并包含在路由信息里面，接著路由信息將被發送到所有請求節點那里。通過使用目的序列號，我們確保了網絡中沒有回路，且易于編程。如果目的節點提供了兩條路由，那么節點收到請求后將選擇最大的序列號（由于目的地節點每收到一個新的請求，會將目的序列加1，從而使該路由保持最新最好）。

二、ns2網絡模擬器簡介

ns2是美國國防支持的項目（虛擬網絡平臺）開發通用多協議網絡仿真網絡軟件，開發的源代碼使研究人員更好地開展各類算法的實現及其改進。

ns是一個離散事件模擬器，事件提供了系統的狀態變化，狀態修改只有在事件發生時進行，典型的事件有分組到達、時鐘超時等。同時，ns也有豐富的組件庫，對一些通用的實體對象建模，對象易于組合，擴展。ns組件庫支持網絡類型：廣域網，局域網，移動通信網絡，衛星通信網絡，支持的路由方式有：分層路由，動態路由，組播路由等，ns也提供跟蹤和監控對象，可以把網絡系統的狀態和事件記錄分析，如：tracefile，生成.tr文件記錄仿真過程數據，從中可以提取有用信息。

三、AODV分析以及改進

AODV路由協議有很多缺陷，其中有一個缺陷是每個源節點只保持一特定目的節點的路由選擇，如果此路由失敗，將重新啟動路由發現過程，這樣會增加網絡成本。在網絡拓撲變化頻繁，這一缺陷顯得更加突出。

其次，在特設網絡中，節點通常利用電池來提供能源，電池的能量在沒有相關技術進行提高前，能量是一個尤其重要的問題。AODV路由協議是一個比較成熟的路由協議，容易實現，但它沒有過多考慮節點的能量狀態。如果某一個節點是在一些交叉連接處，節點也可能參與了多個路徑，節點能耗的急劇增加，過早耗盡自己的能量，由此導致路由鏈路發生故障，不得不重新建立路由，從而導致了較大的網絡開銷，而且還會增加能量的節點網絡中的能量消耗。

針對上述缺點，也提出了一些改進的方法，如增加多徑，距離的限制提高路由可靠性和提高路由維護機制。本文提出了一種改進的方法，是讓源節點除了維護主要路由到目標節點，并維持一個目的地節點和備用路由。所以當主路由失敗，將使用備份路由數據，不需要重新啟動路由發現過程。在每個源節點到目的節點維護一個備份路由，并通過修改局部修復機制，這樣，當主路由失敗，將通過備用路由的數據包發送。只有當備用路線還沒有開始，重新啟動路由發現過程。

五、結束語

因為路由協議的路由表維護，只有指定的目標節點路由，路由失敗時，需要重新啟動路由發現過程。為了解決這一問題，本文提出了一種改進的方法，在每個源節點到目的節點保持一個指定的備用路由，當主路由失敗，我們通過備用路由的發送數據包。只有當備用路線不能啟動，我們才重新啟動路由發現過程。在NS2平臺的仿真結果表明，改進后的方法可以提高數據包的投遞率，降低端到端的延遲，減少路由發現和路由開銷。

參考文獻：

[1]夏丹丹.基于NS2的AODV改進協議仿真實現[J].微計算機信息，2008(24).

[作者簡介]鄧媛元（1986.9-），女，漢族，湖南益陽人，本科學歷，工程師，研究方向為計算機應用。