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自组织网中的路由选择

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1.引言
自从无线网络在70年代产生后,它在计算机领域里日趋流行 ， 尤其是最近十年无线移动通信网络的发展更是一日千里 。目前存在的无线移动网络有两种：第一种是基于网络基础设施的网络 ， 这种网络的典型应用为无线局域网（WLAN） 。第二种为无网络基础设施的网络 ， 一般称之为自组织网（AD HOC） 。这种网络没有固定的路由器 ， 网络中的节点可随意移动并能以任意方式相互通信 。每一个节点都能实现路由器的功能而在网络中搜寻、维护到另一节点的路由 。自组织网可用在事故的突发现场以及人们希望能迅速共享信息的会议、办公室等场所 。
2.现有的路由协议
路由选择在自组织网中非常重要 ， 它既是信息的传输策略问题 ， 也涉及到网络的治理问题 。目前自组织网的路由协议一般分为两种：路由表协议（table driven）和源始发的按需路由协议（source-initiated on-demand driven） 。路由表协议包括有：DSDV、CGSR、WRP等 ， 源始发的按需路由协议有：DSR、AODV、LMR、TORA、ABR、SSR等 。
2.1路由表协议
路由表协议需网络中的每一个节点都要周期性的向其它节点发
送最新的路由信息 ， 并且每一个节点都要保存一个或更多的路由表来存储路由信息 。当网络拓扑结构发生改变时 ， 节点就在全网内广播路由更新信息 ， 这样每一个节点就能连续不断地获得网络信息 。
2.1.1序列目的节点距离矢量路由协议(Destination-Sequenced
Distance-Vector Routing)
DSDV是基于经典Bellman-Ford路由选择过程的改进型路由表
算法 。DSDV以路由信息协议为基础 。它仅适用于双向链路 ， 是AD HOC 路由协议发展较早的一种 。
依据DSDV ， 网络中的每一个节点都保存有一个记录所有目的节点和到目的节点跳数的路由表(routing table) 。表中的每一个条目都有一个由目的节点注明的序列号（sequence number） ， 序列号能帮助节点区分有效和过期的路由信息 。标有更大序列号的路由信息总是被接收 。假如两个更新分组有相同的序列号 ， 则选择跳数（metric）最小的 ， 而使路由最优（最短） 。路由表更新分组在全网内周期性的广播而使路由表保持连贯性 。
2.1.2群首信关切换路由协议（Clusterhead Gateway Switch
Routing）
CGSR和DSDV的不同之处在于寻址方式和网络组织过程 。CSGR是有几种路由选择方式的分群的多跳移动无线网络 。通过群首控制网络节点 ， 信关隔离群 ， 信道接入可以分配路由和带宽 。群首选择算法用来选择一个节点作为群首并在群内应用分布式算法 。信关为那些在两个或多个群首的通信半径之内的节点 。节点发送数据包首先把它传送到群首 ， 通过信关到另一个群首 ， 一直重复此过程直到目的节点所在群的群首收到此数据包 。然后 ， 数据被传送到目的节点 。用此方式 ， 每个节点必须保存一个群成员表（cluster member table）和路由选择表（routing table） 。群首方式的缺陷在于当群首频繁的变换时 ， 节点忙于选择群首而不是数据转发 ， 这样反而会影响路由协议的实行 。因此 ， 当群内成员发生变化时 ， 产生了最小群变化协议（Least Cluster Change） 。利用LCC ， 只有当一个群内有两个群首或一个节点在所有的群首通信范围之外时 ， 群首才发生变换 。
2.1.3无线路由协议（The Wireless Routing Protocol）
WRP是以维护网络中所有节点间的路由信息为目的的基于表的协议 。依据WRP ， 每一个节点都需保存距离表、路由表、链路开销表以及信息转发表（Message Retransmission List） 。
节点通过更新分组告知其它节点链路的变化状况 ， 通过接收相邻节点的确认分组以及其它信息来获知其它节点的情况 。在WRP中 ， 节点为网络中的每一个目的节点交流距离和下一跳到最后一跳的路由信息 。WRP属于有非凡例外的路径搜寻算法 。它通过强迫每一节点检查所有相邻节点发送的信息记录来避免无穷计（count-to-infinity）问题 。这最终会消除环路现象和当链路断开时提供更快的路由收敛 。

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