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1、AODV 相关路由协议学习1:AODV 路由协议工作原理AODV 路由协议是一种经典的按需路由协议，它只在两个节点需要进行通信且源节点没有到达目的节点的路由时，才会进行路由发现过程。 AODV采用的是广播式路由发现机制，当源节点想与另一节点进行通信时，源节点会首先查询自己的路由表中是否存在有到达目的节点的路由有效信息。如果包含有目的节点的有效信息，则源节点就会将数据包传送到目的节点的下一跳节点；如果缺失目的节点的有效的信息，则源节点会启动路径请求程序，同时广播RREQ 空制包。而下一跳节点在接收到RREC 报报文时，如果该节点是目的节点，又或者该节点路由表中存放有到达目的节点的可行路径信息，贝
2、 S会向源节点回复路由响应报文CRREP 否则就记录相关信息，用于建立一个反向路径，让目的节点的RREP 遵循此路径返回源节点，同时将RREC 报文中的跳数字段值加1, 并向该节点的邻居节点转发RREC 报文。这样经过若干中间节点转发最后到达目的节点，确认路由建立。路由表项建立以后，路由中的每个节点都要执行路由维持和管理路由表的任务。如果由于中间节点的移动而导致路由失效，则检测到路由断链的节点就会向上游节点发送路由出错报文RRER 而收到出错报文 RRER 的节点则会直接发出RREQ 来进行路径请求，如果能在规定好的时间内找到目的节点的路径，则表示路由成功1.2 存在的问题传统的 AODV 采
3、用基本的路由发现算法来建立从源节点到目的节点的路由时，路由选择是选择最短路径路由，即选择最小跳数的路由，这样就忽略了每两点之间的传输能力，从而导致产生整条链路吞吐量低、路由不稳定、线路拥塞、延迟甚至数据丢失等严重问题。2 最大路由速率的 AODV协议的提出【基于最大路由速率的AODV协 议优化研究与实现 - 罗泽、吴谨绎、吴舒辞】2.1 基本思想针对传统 AODV 路由协存在的问题，提出了一种基于最大传输速率（路由速率二路由速率之和 / 路由跳数）的改进方案，其基本思 想是 :用户确定一个期望速率，源节点在进行路由发现时比较收到的 各条路由的实测速率，选择一条速率最大的路由作为路由，在源节点
4、使用当前路由发送数据的过程中，源节点每隔一段时间发出文，以便查找到可能存在的更好的路由，如果发现一条速率更高的路RREQ 报由且该路由速率大于期望速率，则执行路由切换，改用新路由。(lOCr, 600)CLOO, 550)-4 1(106 500)ClOOj 400)iC100 ； 300250m? -(100, 100) (Jj 20C?nm 1 仿血场景图2.2 仿真过程实验在第 0 62.5 秒，节点 4 在(100, 600) (100,550) , 从第 10秒开始节点 1 向节点 4 发送数据，其仿真设置见下表ti0de l jarenode 2 rarenode 3 rareno
5、de 4 rare!： 13 Mbps0 Mbps0 MbpsIJJT必 23Mbps5 MbpsOMbpsIJJ!： 30Mbps5 MbpsIMbp |J 40Mbps1Mbps0MbpsA此时，存在节点1- ( 3M) 一节点 2- (5M) 一节点 3- (1M) 一节点4 一条 3 跳路由，最小的链路速率为1Mbps ，因此选择这条3 跳路由 ,路由速率为：1Mbps/3=333,333bps( 不应该为路由速率二路由速率之和/路由跳数） 。其仿真路由结果见图2d seqno: 44 entries/active: 3/4294967295 Destination Next hop
6、HC St. Seqno Expire Rags face Precursors0.0.0.00.0.0.01 VAL11369nsif000.200621VAL 12050nsif0.0.030.0.0.21VAL 73000nsif0.0040,0.031VAL73754nsif图 2仿真路由结果2.3 优势从上而仿真结果可以看出，改进的AODV 协议能自动切换到传输速率最高的一条路由上。因此能有效地应用在高负载的环境下，解决 原始的最短路径算法带来的吞吐量低、路由不稳定的问题。3 AODV协议改进及实现（添加备份路由）【一种改进的AODV路由 协议的实现与仿真 - 周德荣，夏龄，田关伟，
7、舒涛】针对的 AODV 的缺点： AODV 路由协议有很多优点，同时也存在路由表中仅维护一条到指定的目的结点的路由、仅适用于双向传输信道的网络环境、采用了超时删除路由的机制，即使路由未失效，在超过时限后也将被删除等缺点。在拓扑变化频繁的网络中，AODV 协议中每个源结点只维护一条到指定目的结点的路由这个缺点尤为突出。3.1 AOD V 协议改进思想针对上述 AODV 协议的缺点，提出AODV 协议的改进方法是每个源结点增加一条到指定目的结点的备份路由，形成源结点到目的结点主备两条路由。当主路由失效时，使用备份路由发送数据，只有当备用路由也失效时才重新发起路由发现过程。协议改进后路由表中主备路由
8、的建立流程图4 所示，选择最优路由原则是路由序列号较大或跳数较小。个结点收到 RR 匕 P 报戈）v / 是否育、 y 到日的结点的有 、效路由丿/N将 RREP 中路由添加卒路由表比较 RREP 中与路山衣的路由信息, 将最优的存入结点路由表/ 自身是、 不是发N起 RREP 的 、源结点 /Y否有、 到日N的结点的、路由 /Y今否有多于、 条到目的结点的 效路由丿 Y将路由表中的主备两条路由信息与 RRFP 屮的作比较，选择最优路由作主路由、次优路由作备份路宙分别存入路由表完成比较 RREP 中与路由表的路宙信息 * 将垠优的路由作主路由、将另一条作备份路由存入路出表图：主备路由建立流程N
9、S2 2. 34 中， AODV 路由协议主要由协议实体、路由表、定时器、日志记录器、路由缓存队列等组件构成。AODV 路由协议源代码位于安装目录下的ns2.34 / aodv目录，协议由 aodv_packet. h ,aodv.h ,aodv. cc ,aodv_rqueue. h aodv_rqueue. cc, aodv _ rtable. h, aodvrtable. cc 及 aodv_ logs. cc文件构成，协议改进以AODV 为基础实现。/ 备份路由添加函数aoclv_rt_entryaodv_rtablr： : rt_a( l rt_dst二 id;il- rt_piit
10、) rity = 1 : /指定为备份路由USTJNSERT_HEAD (&rtheadr rt, rtlink)return rt 备份路由査询功能aodv _rl_enlryao( lv_rtable : : rt_lookupbak ( nsa rt_link, le_nexl ) if ( it- rt_dst = = id& rt_ rt_priority = = l) break-return rt,3.2 仿真实现主要仿真参数Propagation / T woRay Ground源结点个数 / 个Knlrnna/OmniAnlenna数据流类型Cliannel/W ire le
11、ss Channel最大移动速度 “m? s 1）Qui ne/ IhopTuil / IliQiitw分组人小 個2M分组发送速率 / （包 ? s1）300暂停时间人M AC传输层无线电波传播模型天线类型信道类型接口队列类型带宽 /（h r ）传输距离加3.3 结果分析20CBK20512斗0,30,60 420,300*600,900Mac/802J 1Pause (ime/s图 5 分组投递率仿真结果Pause lirre/s图&端到端的半均延时仿真结果pi三一抽2右二puZTPUUbNIIIIIII0 100 200 300 400 500 600 700 800 900Pause time/s图 7 归?化的路由开销仿真结果优点：采用 NS2 实现一些新协议和算法进行网络仿真研究大大提高了效率、降低了成本，具有很好的灵活性。不足：开销比较大。
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