基于Ad—hoc技術與傳統路由技術的研究

趙輝

摘 要：本文主要對復雜的無線自組織網絡系統和路由協議進行了研究。通過采用合理的路由技術最后實現了無線自組網，使其具有更為靈活的組網方式，最終達到了提升網絡性能和網絡開銷小等要求。本文通過比較傳統路由選擇技術與Ad-hoc技術，結合當今熱門的路由技術提出兩種技術相互合作的方法，從而達到增強路由協議性能的目的。

關鍵詞：無線組網路由協議；Ad-hoc技術；傳統路由技術

未來的移動通信網絡除了要求以低成本達到高數據率外，它還要求網絡組網靈活，同時具有良好的生存能力和適應性。無線自組織網絡（Ad-hoc，Mobile Ad-hoc network）就是一種在沒有預定基礎設施支撐情況下的自組織可重構多跳無線網絡，可以實現蜂窩移動網絡安全性的加強。

1 傳統路由技術

路由技術主要包括路由算法、因特網路由選擇協議的特點以及分類。其中，路由算法可以分為靜態路由算法和動態路由算法。路由協議的特點主要包括： 自適應路由協議、分布式路由協議、采用分層的路由協議。

1.1 路由算法的分類

根據網絡的拓撲結構或是通信量自適應地對算法的調整變化，可以將路由算法分為靜態路由算法和動態路由算法。靜態路由算法，又稱為非自適應路由算法，是按照某種固定規律就可以進行決策的一種簡單路由算法。主要特點包括簡單、開銷小，但是這樣的路由算法往往不能適應網絡狀態的變化。動態路由算法，又稱為自適應路由算法，這種算法依靠當前網絡的狀態對信息進行決策，來適應通信量以及網絡拓撲結構的變化，但實現過程比較復雜、開銷較大。

1.2 傳統路由協議

因特網的傳統路由協議主要包括以下幾種。IGP（Interior Gateway Protoco1）內部網關協議，是指一種在在網關間進行的自治網絡內交換路由信息的協議。EGP（External Gateway Protocol）外部網關協議，是一種在兩個位于各自域邊界的相鄰路由器之間交換信息和消息的方法。域問路由協議可以優化交通流量，實現服務收費以及安全特性的功能。BGP（Border Gateway Protoco1）周邊網關協議進行路由信息選擇時不交換整個數據庫，通過傳送增加的部分降低所需的帶寬。IDRP（Inter Domain Routing Protocol）域間路由協議是一種距離向量路由選擇協議。策略路由協議提供了以預定方式進行路由傳輸的方法。

2 Ad-hoc技術

Ad-hoc是一種置于移動用戶設備中的移動無線自組織網絡，它不需要任何已經固定的基礎設施來支持、管理拓撲動態變化的情況。

2.1 Ad-hoc中路由協議的分類

根據協議的特點，可以將Ad-hoc網絡大致可以分為先驗式反應式（Reactive）路由協議和混合式（Proactive）路由協議。Reactive又稱為表驅動路由協議，當網絡拓撲結構發生的變化被檢測到時，節點便在網絡中發送更新消息，然后更新自己的路由表。Reactive協議與Proactive協議相比，后者開銷較小，但存在較大的數據報傳送時延。在不斷發展的Ad-hoc網絡中，單純采用Proactive或Reactive協議都不能使路由問題得到完全解決，使用Reactive協議將產生大量有用和沒用的控制報文。所以說，應用結合反應式和先驗式路由協議優點的方法，形成的混合式路由協議便是比較理想的方案。

2.2 四種典型的Ad-hoc網絡路由算法

當前最典型、最成熟的四種Ad-hoc路由算法主要包括以下四種。DSDV（Destination-Sequenced Distance-Vector Routing）算法中，每個節點必須周期性的將路由的信息和相鄰的節點進行交換，路由表的表項主要包括：目的節點、目的號和跳數。DSR（Dynamic Source Routing）算法主要包括路由發現和路由維護兩個過程。當節點S向節點D發送數據時，節點s首先檢查緩存是否存在到目的節點未過期的路由。TORA（Temporally Ordered Routing Algorithm）算法主要用于高速動態的多跳無線網絡，是一個自適應的分布式路由算法。主要包括路由產生、刪除和維護3部分。AODV（Ad-hoc On-Demand Distance Vector Routing）目的是找到一條路由可以到達目的節點，然后鄰居節點先后向周圍的節點廣播這個分組。通過對比路由算法的路由協議開銷和分組投遞率，可以得到： TORA 開銷最大、DSR開銷最小：DSR、TORA 以及AODV的分組投遞高于DSDV。因此，可以采用自適應路由協議設計一種新的算法，根據不同的網絡環境對路由算法來進行相應地改變。

3 結論

Ad-hoc技術和傳統路由技術從本質上就有不同，前者無源特性和后者有源特性的區別，導致了他們之間路由選擇算法和路由協議的巨大差距。“無源”和“有源”網絡技術的交叉區域正在日益增多，二者進行互相配合才可以互補不足。

參考文獻

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