路由协议ad hoc网络路由协议技术分析

Ad Hoc网络路由协议技术分析

Ad Hoc是目前比较常见的无线移动通信网路本文在介绍Ad Hoc网络基本特点基础上分析几种典型路由协议工作原理并在NS2仿真平台下研究了Ad Hoc网络下三种经典路由协议DSDV、 DSR、 AODV的各种性能。

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Ad Hoc网络表驱动路由协议按需驱动路由协议 NS-2

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1Ad Hoc网络及相关路由技术概述

Ad Hoc网络也被称为多跳无线网。 网络由一组带有无线通信收发装置的移动终端节点组成是一个多跳的临时性无中心网络可以在任何时刻、任何地点快速构建起一个移动通信网络并且不需要现有信息基础网络设施的支持网中的每个终端可以自由移动、地位相等。

Ad Hoc网络中的路由协议主要包括路径产生、路径选择和路径维护三项核心功能。在Ad Hoc网络路由协议中路径产生和路径维护这两项功能通常合在一起称为路由发现。路径维护是指对所选路径进行维护。

表驱动table driven型路由协议又被称为主动路由协议、先应式路由协议是一种基于表格的路由协议。按需驱动型路由协议也被称为反应式路由协议、源启动按需路由协议。与表驱动型路由协议不同的是按需路由仅在需要路由时才由源节点创建因此拓扑结构和路由表内容是按需建立的它可能仅仅是整个拓扑结构信息的一部分。

2基于NS-2的Ad Hoc网络路由协议性能及仿真分析

2.1仿真程序设计相关本文仿真的硬件平台采用台式机AMDAthlon双核2.0GHz CPU,1G内存软件平台为Windows XP操作系统、 Cygwin及NS2.28。并在此环境下针对中、小规模几十个节点以内网络进行模拟研究。关于移动场景建立传输复杂生成和TCL仿真脚本生成相关问题可以

参考文献[3,4] 。

2.2路由协议性能指标及其计算方法衡量Ad Hoc网络路由协议性能的指标[17,20]通常包括定性指标和定量指标。定性指标从整体上描述网络某个方面的性能如安全性、分布运行性、提供无环路由、是否对单信道支持等定量指标可以更细致的刻画网络某方面的性能。其中包投递率越大、说明传送过程中丢失的包就越少 网络性能越好。

这里是一个图片1

端到端的平均延迟使用公式2计算延迟越小说明响应越快网络质量越令人满意。

这里是一个图片2

路由开销是计算所有路由控制分组包括路由寻找分组和路由响应分织的总数经过多跳路由传输的分组而言每一跳传输相当于一次分组传输。

路由开销=路由控制分组总数3

2.3路由协议比较与性能分析对本文在研究前述几种路由协议(DSDV、OLSR、DSR、AODV)的基础上对各个协议做一定性比较 由于网络的拓扑变化因此在定性指标方面实现无

环路由和分布式运行是路由协议的基本要求在满足了基本要求和特性的基础上提供节能策略、安全性、组播功能和支持是协议评价的重要方面。

2.3.1成功分组抵达率的比较图1为低传输负载和高传输负载分组成功投递率比较。根据以上两组图形比较可知无论是在低传输负载还是在高传输负载条件下按需驱动路由协议的分组成功投递率要高于表驱动路由协议随着移动节点停留时间的不断增长分组成功投递率趋于稳定且高于节点处于移动状态时的分组成功投递率特别是当网络拓扑结构趋于静态时各种路由协议的分组成功投递率几乎接近100%,按需路由协议中的AODV协议的分组成功投递率要略高于DSR路由协议。

2.3.2数据报文端到端的平均延时比较图2低传输负载和高传输负载报文端到端平均延时比较。根据以上两组图形可以看出无论是在低负载还是高负载的条件下按需驱动路由协议的报文端到端平均延时较之表驱动路由协议要大这是因为表驱动路由协议在发送数据报文时路由表中已经存在到目的节点的路由项无需发起路由请求从而节省了时间而按需路由协议在发送数据报文之前如果路由表中没有到达目的节点的路由则需要发起到目的节点的路由请求从而平均延时增加。在低负载时按需路由协议DSR的平均延时和AODV路由协议相当 当处于高传输负载时 AODV路由协议的数据报文端到端传输平均延时要比路由协议要高。

2.3.3路由开销比较图3为低传输负载和高传输负载路由开销的比较。根据上述两组图形比较可以看出在相同的停留时间下 DSDV协议的路由负荷相对较小 AODV协议的路由负荷相对较大这是由于DSDV是表驱动路由协议一旦路由建立后就需要较小的控制分组来维持路由表而AODV是按需路由协议需要较多的路由控制分组来维持路由表的稳定。

3结语

本文对移动网络的基本概念、特点、关键技术及当前所面临的各种问题进行了基本的论述同时深入学习了仿真软件并对三个路由协议(DSR、AODV、DSDV)按照成功分组抵达率、数据报文端到端平均延时、路由开销等三个性能指标进行了仿真分析和比较加深了对这三种典型的路由协议的认识和理解。没有一种路由协议是万能的各协议在不同的网络环境中有不同的优势在对网络延时要求较高的环境下一般要选用表驱动路由协议而那些对数据包完整性和带宽要求严格的场合就应尽量选择按需驱动路由协议。

参考文献

[1]吕秋云.非军用Ad Hoc网络系统安全问题初探[J].网络安全技术与应用,2009,02

[2]童燕.移动Ad hoc网络路由协议综述[J].电信快报,2009,02

[3]翁睿,任祥颖,钱松荣.基于NS2的Ad Hoc网络路由协议性能比较分析[J].计算机应用与软件,2007,11.