ADHOC论文范本.docx

第2章无线自组网无线白组网是一种无中心、白组织的多跳无线网络,它不须要任何固定的网络通信基研!设施，而能随时随地组建临时性的网络。由于这种便利性，并且随着无线通信技术的发展和移动终端性能的提高，人们对它的需求日益增加。本章介绍了一些关于无线自组网的背景学问。首先介绍了无线自组网的定义及其发展过程；然后时该网络的特点和应用领域作了简洁的阐述和分析：最终给出了无线自组网络的体系结构和网络协议栈.2.1无线自组网的定义Adhoc一词来源于拉丁语,其意思为"forthis”,引申为"forthispurposeOnly”，即“特殊地，特地地为某一即将发生的特定目标、事务或局势而不为其他的”的意思.本文提及的“Adhoc技术”所标称的就是一种无线特定的网络结构，强调的是多跳、自组织、无中心的概念，所以国内一般把基于Adhoc技术的网络称为“自组网”，或齐“多跳网络”等等。Adhoc网络是由一组带有无线收发装黄的移动节点，为了完成某个任务而组成的一个多跳的临时性自治系统，因此移动节点除具有主机功能以外，还具有路由功能，可以通过无战连接构成随意的网络拓扑。这种网络既可以独立工作，也可以与Internet或蛭窝无线网络连接。但在后一种状况中，Adhoc网络通常是以末端子网（树桩网络）的形式接入到现有网络中.考虑到带窕和功率的限制，无线自组网股不适于作为中间传输网络，它只允许产生于或目的地是网络内部节点的信息进出，而不让其它信息穿越木网络，从而大大削减了与现存Internet互操作的路由开箱.在dhoc网络中，每个移动节点兼备路由器和主机两种功能：作为主机，节点须要运行面对用户的应用程序：作为路由器，节点须要运行相应的路由协议,依据路由策略和路由表参与分组转发和路由维护工作.Adhoc网络中的节点间的路由通常由多个网段（跳）组成，由于节点的无线传输范围有限,两个无法干腌通信的节点往往要通过多个中间节点的转发来实现通信，所以，它又被称为多跳2.3无线自组网的特点无线自组网的特点与利用基站管理移动节点的有中心结构网络不同，这种无线互联网络节点临时组网，网络中没有固定的基站和移动交换中心，要依靠节点本身去实现路由功能，每个节点就是一个路由器。假如两个移动节点位于无线沟通范围内，那么它们就可以通过无线信道干脆建立连接，否则将利用中间的相邻节点转发报文。也就是说，这种网络可以在任何时刻、任何地点不须要现有信息基础网络设施，实现系统内的数据交换，并实现自组织的网络管理。因此，这种无线自组网具有较高的移动性和较强的自适应实力，特殊适合在军事行动及抢险救灾等紧急状况下应用。概括而言，这种无中心的自适应无线计算机网络是一种移动、多跳、自律式系统，因此它具有以下一些主要特征：无中心：无线自组网没有严格的通信管理限制中心。全部节点的地位同等，即是一个对等式网络：网络的自组织特性:无线自组网相对常规通信网络而言，最大的区分就是可以在任何时刻、任何地点，不须要现有的信息基础网络设施的支持，快速构建起一个自由移动的通信网络：多跳路由：当网络内的节点要与其覆蛊范围之外的节点进行通信时，须要中间节点的多跳转发。与固定网络的多跳不同，无线自组网中的多跳路由是由一般的网络节点完成的，而不是由专用的路由设备（如路由涔完成的：动态变更的网络拓扑结构：从网络层来看，无线自组网络中，移动用户可以以随意的速度和随意方式在网中移动，加上无线发送装巴发送功率的变更、无线信道间的相互干扰因素、地形因素等的影响，节点间通过无线信道形成的网络拓扑结构随时会发生变更：特殊的信道共享方式：传统的共享广播信道是一跳共享的。而在AdhoC网络中，广播信道是多跳共享的。个节点发送的信息，只有其跳相邻节点可以监听到，因此空间上相距较远的节点可以同时发送数据而不会相互影晌，提高了信道的空间更用度。链路带宽受限、容坡时变：无线信道本身的物理特性使无线自组网的网络带宽相对有线方式要低得多，另外还要考虑无线信道竞争时所产生的信号衰落、碰撞、堵塞、噪声干扰等因素，实际可用带宽要小得多。同时，由于拓扑动态变更导致每个节点转发的业务量随时间而变更，因此与有线网络不同，它的链路容量无线传感器网络被称为让生活“改头换面”的六大新技术之，也是无线自组网络应用的个大领域.在很多场合，传感器网络只能运用无线通信技术组网，同时受到体积和电池供电等因素的限制，传感涔的放射功率不行能很大，在这种状况下，符分散在各处的传感器组成无线自组网，通过多跳转发来实现传感器之间和传感耦网络与限制中心之间的通信是特别好用的解决方法。(3)移动会议目前，越来越多的人携带手提电脑、PDA(个人数字助理)等便携式设备参与各种会议。假如与会在不用借助路由器、集线罂或基站，就能将各种移动终端快速地组织成无线网络，从而完成提问、沟通以及资料的分发，无旋具有重要的意义，而移动八dhoc网络就具有这样的功能。当一些移动用户聚集在办公室外的某个环境时，他们也可以借助移动Adhoc网络来协同工作。借助于移动Mlhoc网络，还可以实现分布式会议.(4)移动网络配备有无线装置的便携式计算机常常被携带到办公室或旅途中，由于这些计算机根本就没有与拓扑相关的固定IP地址，所以通过传统的移动IP协议无法为其供应连接，而是要采纳移动多跳方式联网。由于采纳的是平面拓扑，因而没有地址变更的问题，从而使得这些移动节点仍旧犹如连接在标准的计算环境中一样。(5)个人区域网络个人区域网络(PAN)的概念是由IEEE802.15提出的，该网络只包含与某个人亲密相关的装置。这些装身可能不与广域网相连，但它们在进行某项活动时乂的确须要通信。目前，蓝牙技术只晶实现室内近距离的通信，然而移动AdhOC网络则能够为建立室外更大范围的PAN与PN之间的互联供应了技术可能性。(6)紧急服务和灾难曳原在自然灾难或其它各种缘由导致网络基础设施出现故障或被毁坏而无法运用时，快速地药原通信是特别重要的，借助于移动AdhOC网络技术和协议，可以快速地建立临时网络，延长网络基咄设施，从而为营救赢得时间，削诚灾难所带来的危宙。例如，在因地震而使得基站、通信干线等基础通信设施无法运用时，可以形成移动A<lhoc网络来快速地建立联系，以主动组织营救。(7)车载自组网一FleetNet车教自组网络FIeetNet,也称道路Internet(InterntontheROad),是特地为汽车通信设计的自组网络。FleetNet的设计目标是建立个汽车间通信的平台，为司机和旅客供应便利，使旅行更加舒适。在药驶车辆时,人们可以通过FleCtNet在无线自组网中，每个节点地位通常同等，而I1.都可以移动，其采纳的结构一般有两种：平面结构和分级结构。平面结构如图2-1所示，它是最基本的结构，其中全部节点的地位都是同等的，因而又可以称为对等式结构。在分级结构中，网络被分为簇，每个簇由一个簇头和多个簇成员组成，这些簇头形成了高一级的网络；在高一级的网络中，又可以分簇，再次形成更高一级的网络，以此类推，直至最离级.在分级结构中，簇头节点负或簇间数据的转发。簇头可以预先指定，也可以由节点运用簇头选举算法选举产生。ffl三l孵2：靛科块族成员图2T平面结构依据网络节点不同的物理配21.分级结构的网络又可以被分为单频分级网络和多频分级网络两种.单频率分级网络如图2-2所示，全部节点运用同个频率进行通信。为了实现旗头之间的通信，要有网关节点（也就是同时属于两个筑的节点）的支持。簇头和网关形成了高一级的网络，称为虚拟书干.图2-2单频分级结构多频分级网络中，不同级采纳不同的通信频率。低级节点的通信范用较小，而高级节点耍橙盖较大的范围.因此，面级的节点同时处多个级中，有多个频率，用不同的频率实现不同级的通信。在图2-3所示的两级网络中，簇头节点有两个频率。频率I用于簇头与簇成员的通信。而频率2用于族头之间的通信。级结构并运用了TDMA、CDMA等信道接入技术。演着对无线自组网中QoS要求的提高,采纳基于有中心的技术可能是最佳的选择。所以随着应用的增加,Adhoc网络渐渐呈现出分级化的趋势。2. 6协议体系结构由于无线自组网的特殊组织形式，固定网络和有中心无线网络（如蜂窝网）的协议无法干脆被它采纳。因而须要设计特地适用于该网络的协议。参照OSI的七层协议模型和TCP/IP体系结构，并依据无线自组网络的特征，可聘无线自组网络的协议栈分为五层.物理层物理展的功能包括信道的区分和选择、无线信号的编译码以及监测、发送/接收、调制/解调等。由于多径传播带来的多径衰落、码间串扰，以及无线传输的空间广播特征带来的节点间的相互干扰，使得无线自组网徒路带宽容量降低。因此,物理层的设计目标是以相对低的能量消耗来克服无线媒体的传输损伤，以获得较大的链路容量。为达到该设计目标，物理层必需采纳的关键技术包括调制解调、信道编码、自适应功率限制、自适应干扰抵消、自适应速率限制等。数据链路层无线自组网的数据链路U分为信道接入限制子U（MAC子U）和链路限制子层它们各自完成不同的功能。MAC了层规定了不同用户如何共享可用的媒体资源,即限制移动节点对共享无线信道的访问，包括两部分：一是信道的划分，即如何把频谱划分为不同的信道：二是信道的安排，即如何把信道安排给不同的用户。信道划分的方法包括须分、时分、码分或这些方法的组合等。该子层处在协议栈软件的最底乂，是报文在无线信道上发送和接收的干脆限制者，因此信道接入限制协议能否有效地运用无线信道的有限带宽，将对自组网的性能起若确定性的作用。相对于传统的网络，无线自组网存在“院终端”和“暴露终端”问题，因此该网络的MAC子层必需解决这些问题。这些问题吸引了很多人的关注，成为了无线自组网探讨的热点之一，目前已提出了很多解决方案，但这些方案都不能较好地完全解决这些问题。链路限制子乂负货向网络供应统一的服务，屏蔽底U不同的MAC方法“具体第3章无线自组网路由协议分析和其它网络相比（比如，静态的因特网），无线自组网最大的特色在网络层的路由协议。多跳的无线自组网由于其无线信道的多变，节点随意移动、加入或离开等，引起r网络拓扑结构的频繁变更，这给无线自组网的路由协议设计带来了严峻的挑战，同时也成为了当前无线自组网探讨的热点。本章首先从面临的问题、设计的基本思想和要求这些方面阐述了无线自组网路由协议当前的基本状况:然后对当前取得的成果进行分类：圾终依据分类状况时典型的协议作了简洁的介绍和分析。2.1 路由协议设计面临的问题常规的路由协议是针对有线的固定网络设计的，它们的拓扑结构是固定的，不会出现大的变更，因此在设计路由协议时几乎很少或者不考虑网络结构的变更,比如基于距曲矢量的路由协议RIP,和基于链路状态的路由协议OSPF等。常规路由协议在动态变更的网络中就会花费很多资源去计算路由，而且协议状态将始终处于不收敛状态，从而致使数据的传输无法实现，因此常规的路由协议根本无法适用于无线自组网，须要采纳新的或改进后的路由协议。除了拓扑结构频繁变更外，相对于常规的路由协议，无线自组网的路由协议设计还面临着以卜的问题：存在单向信道。由于放射功率的不对称和地形地貌的影响，无线自组网中节点间可能存在单向信道。在常规路由协议设计中常常没有考虑这个问翘或者必需以双向道路为工作的前提，由此它们不能精确地反映无线自组网的拓扑结构，也不能正确地计算出路由。带宽资源受限。无线自组网运用的是无线信道，因此网络带宽相对有限。常规路由协议在选路过程中，须要路由潺定期发送路由更新报文，并且路由器之间是通过交换路由报文进行邻居节点活动状态检测，这样周期性广播路由限制报文会消耗大量的网络带宽，这招对有限的无线信道带宽带来更大的压力.无线移动终端的局限性。移动终端通常采纳电池供电方式，因此能源受限.3. 2当前路由协议的基本思想向信道也是对路由协议的要求之.供应无环路Ik不论是固定网络还是无线网络，无环路由都是对路由协议的一项基本要求。但在无线自组网中这一项要求特殊突出：由于拓扑结构动态变更会导致大量已有的路由信息在短时间内作废，从而更简洁产生环形路由，因此无线自组网路由协议供应无环路由显得尤其重要。避开无穷路由.经典的距离矢量路由算法在某条链路失效时，有可能出现无穷计算的状况。在无线自组网中，链路失效常常发生，这就要求路由协议必需能够很好地避开无穷计算。尽量简洁好用。在实现路由功能状况卜.，协议应当尽量简洁。3.4路由协议的分类传统的路由协议无法适应无线自组网的须要，因此必需重新设计适用于无线自组网环境特点的路由协议。经过将近二十多年的探讨，很多路由协议相维被提出，除了IETF的MANETWG提出的诸如DSR,AODV.TORA,ZRP等草案外，探讨人员还发表了很多关于无线自组网路由例议的学术论文，比如DSDV、FSR、WRP,1.ANMAR等.依据不同的角度对这些路由协议可以进行不同的分类。主动路由协议'被动路由协议及混合路由协议依据路由发觉的策略可将无线自组网路由协议分为主动路由协议、被动路由协议和混合路由协议。主动路由协议与传统的路由协议实行的策略类似，都采纳周期性的路由分组广播，来交换路由信息。每个节点维护去往全网全部节点的路由。主动路由协议的优点是当节点须要发送一个去往其它节点的数据分组时，只要路由存在，发送分组的延时就很小：统点是主动路由协议需花费较高代价(如带宽、电源、CPU资源等)，以使路由表能够跟上当前网络拓扑结构的变更。但动态变更的拓扑结构乂可能使高价得来的路由表中内容变成无效信息，因此，这种路由协议始终处于不收敛状态。目前,针对这种类型的无线自组网路由协议,探讨人员已提出了几种机制，用以改善这些方面的性能。现有的主动协议有：DSDV,WRP,STRA,GSR,FSR等等。由于主动路由协议由路由表保存去往各自的节点的路由，因此主动路由协议乂可以称作为表驱动(TabICDriVen)路由协议。主动路由协议的思想是，通过各种燧路状态信息去获知全网络的拓扑结构，逻辑视图是有层次性的。层次的划分可以依据信道编码、协同工作关系、地理位置等因素来进行。分级结构的网络通常由（虚拟）骨干网和了网组成。在两级网络中，骨干网由较桎定、综合性能较高的节点（比如簇头）组成，其它移动节点依据某种策略组成分支子网（或群）。在同一群中，移动节点的通信限制在群内；群间的节点通信须要跨越骨干网，这通过网关来实现.分级结构的路由的优点是它适合大规模的无线自组网，并且扩展性较好。但由于群首节点负成管理和维护本群节点的通信，当它出现故障时，可能影响整个群的通信，因此群首的稳定性和牢苑性在很大程度上确定着整个系统的稳定性和牢靠性。此外，随着节点的移动，群的维护和管理比平面路由协议困难的多。基于位置和拓扑的路由协议按是否有GPS协助进行划分，可以将无线自组网路由协议划分为基于网络拓扑的路由协议和基于位置的路由协议。基于网络拓扑的路由协议是利用链路信息进行路由的建立和分组的转发，而基于位置的路由协议是利用节点的物理位置进行分组转发，通常节点的物理位置要通过GPS或其它定位服务来获得。基于位四的路由协议基本包括两个阶段，一是位置搜泳，获得目的节点的位置信息；二是分组转发。在基于位置的路由协议中，节点通过GPS等手段获得自已位置，通过位置服务来获得目的节点的位置.邻居节点的位置可以通过分组广播来获得。3.5典型的无线自组网路由协议及分析与比较主动路由协议主动路由协议保存去往每个H的节点的路由，因此为每个数据分组找？路由的时延就小，因此比较适合有实时要求的网络应用：此外，主动路由协议也比较适合有QOS要求的网络应用。但在拓扑结构频繁变更的无线自组网中，为使路由更新能紫跟拓扑结构的变更，主动路由协议须要很多的带宽开销，而且无线自组网的拓扑结构动态变更可能使得路由信息已过时，因此其路由协议不易收敛。无线自组网中，主动路由协议设计的目标是用完量小的开销，获得尽量精确的路由。须要考虑的问题有：一是什么时刻发送更新信息；二是更新信息都包含其中路由发觉由限制分组QRY和UPD实现,路由维护由限制分组UPD实现,路由删除由C1.R限制分组实现。TORA的关键思想是将拓扑变更引发的限制分组消息传播范围限制在网络结构变更处旁边较小的范围内，为了实现这点，TORA要求节点只保留接近节点的路由信息。该协议中路由不确定是最优的，它常常运用次优路由以削减发觉路由的开俏。TORA的路由发觉过程和其它的按需路由一样，首先在网络中广播路由恳求分组(TORA中运用QRY分组)，但在路由回答中,它枭纳了DAG算法，为每个节点安排个相对于目的节点的“高度值”，其中目的节点的高度值最低，并依据相邻节点之间的“高度值”的比较形成一条或多条有向路径，方向是从高度大的节点指向小的节点，即建立了一个以I的节点为根的有向无环图。算法的具体实现是通过路由回答分组(ToRA中运用更新分组UPD)在返回到源节点的过程中建立。(4) ABR(AssociativityBasedRoutingprotocol)基于美联度的路由协议ABR是C-KToh于1996年提出并开发的按福路由协议，它是环路开放的、分组宓用的。它最大的独特之处是选用了新的路由度量和选择规则。新的度量值为关联度程度(DegreeofssociabilityStability),用于描述两个节点在时间和空间上的连接稳定性，它更适合拓扑动态变更的无线自组网络。.ABR的实质是选择寿命较长的路由，其独特的选择原则按依次有：路由的关联度、最小跳数,在这两指标相同时，随即选择.当源节点须要到目的节点的路由时，源节点首先广播个BQ分组，各节点只转发次BQ分组。当中间节点接收到BQ分组后，SifiJSEEN表检查该分组是否已被处理过，假如未被处理，则在该BQ分组中添加如卜.内容：本中间节点的地址、与其邻居的关联度、转发负荷估计、链路的时延估计以及跳数，然后广播该BQ分组：否则，丢押该分组。后续中间节点删除上游节点的邻居节点的相关信息，只保留本身以及上游节点的相关信息。依据上述处理，到达目的节点的RQ分组保留了中间节点的地址、相互关联度、转发负荷等信息。因此，接收到BQ分组的目的节点可以获得全部的路由和路由质量。目的节点依据路由选择规则选择一个最优路由，然后沿着被选定的路径发送一个应答分组给源节点。REP1.Y限制分组包括源节点地址、目的节点地址、中间节点记录表以及路由质量。沿途转发应答分组的节点依据应答中的路由更新各自的路由表，源节点地址、目的节点地址和下游节点地址等.有应答分组经过的路径为有效路径，其它路径保持为非激活状态，因此可以避开重笈分组到达目的节点。当源节点获得到目的节点的路由后，就可以向目的节点发送数据分组了。第4章1.SARP网络链路状态自适应路由协议无线自组网链路状态自适应路由协议1.SARP(1.inkStateAdaptiveRoutingP2k0l)是自主研发的一个适应于小规模无线自组网的路由协议。该路由协议属于链路状态路由协议，但与一般的链路状态路由协议不同，它通过对本地链路状态变更的统计，自适应地反应本地网络的变更，从而使网络中的各节点在适当的时候能获知整个网络的拓扑结构，因而能刚好计算出到达各目的节点的精确路由，同时能节约网络的带宽，即能以适当的开销获得最精确的路由。本章首先分析了当前的工作，指出了它们的优势和不足：然后在分析当前工作的基础上提出了1.SARP的思想以及它的数学模型：接着给出了1.SARP的基本策略：最终，从协议的操作和路由计算两方面对1.SARP作了具体的介绍。4.1 无线自组网路由协议的相关工作由于无线自组网在军用和民用领域的作用越来越突出，最近引起了众多探讨人员的广泛关注，也提出一些适应无线自组网的路由协议方案0从基本思想上考察这些协议，它们也许分为按需被动路由协议和先验式主动路由协议。在前面章节中介绍的DSR、AODVxTORAsABR、SSR等协议属于被动路由协议。DSR是一个基本按福路由协议，它将源路由的思想引入到无线自组网的路由协议中。在文献17中，也提出了一些方案来优化DSR,主要是为了削减路由找寻对网络带来的影响。其它的按需被动路由协议也是基于这个Fl的，它们运用各种策略来实现这一目的.AQDV运用路由缓存机制和备份路由方案来削减路由找寻分组的扩散次数：当链路断开时，该协议首先运用局部链路虹原，假如在原不了，该节点才通知源节点链路断开，然后重新发起路由查找功能：此外，AODV还采纳了活跃路径机制来削减链路断开对网络性能的影响。ToRA苜先在全网络中广播路由找寻分组，但在路由回答中，它不用response分组干脆回史源节点，而是采纳DAG葬法为每个节点安排一个相对于目的节点的“高度值”.其中目的节点的高度值最低，并依据相邻节点之间的“i度值”的比较形成一条或多条送路状态的变更信息。在路由模块以全网络拓扑信息为基础时，拓扑更新分组周期性地广播，但广播的分组只包含变更的拓扑信息。有些先验式主动路由协议采纳事务驱动机制，它们一旦检测到邻居节点连接的链路状态发生变更就马上广播一个链路更新。在无线路由协议WRP中，发出更新消息有两个时机：检测到与邻居节点的链路发生了变更或者接收并处理了来自邻居节点的更新信息之后便触发广播拓扑更新消息。在最佳链路状态路由协议O1.SR中，它般以个缺省的周期广播TC消息，但旦MPR选择节点集发生变更,就马上产生个TC消息:此外除了没有MPR选择节点的节点能产生空的TC消息外，只有被选择为MPR的节点才能发布TC消息，也只有它们才会转发TC消息,而且这些消息只与MPR选择节点的相关，大大地削减了网络限制开销。在I)SDV协议中，更新包的通告也是采纳时间驱动和事务驱动两种机制来触发的，不同的是为了削减路由更新信息的开销.DSDV采纳了两种路由信息更新包：完全转存路由信息更新包和递增路由信息更新包，前拧用于承我全部的路由信息，后者只承鼓上次完全转存之后变更的路由信息。I)SDV不支持单向链路,也不太适合变更速度较快的无线自组网，但它的主要贡献是利用序列号(sequencenumber)机制来区分路由的新旧，从而能阻挡路由环路的形成。从上面的分析可知，先脸式主动路由主要采纳广播链路状态的策略来实现，从而会带来大量的路由开销，因此考虑的主要问题是如何用完量小的开销去获得最精确的路由。在找寻解决方案时，有的利用个较小的固定周期去广播处路信息,有的通过到目的节点的距离来计算广播周期，有的利用节点的移动速度来计算广播周期，这些都不能恰当反应网络拓扑变更，因而不能较好地利用圾小的开销去获得精确的路由；利用事务驱动来广播，这虽然能最刚好地反应网络的拓扑,但在拓扑结构频繁变更的无线自组网中会消耗大部分带宽，甚至全部带宽。总之，当前的这些路由方案都不能在网络拓扑的刚好反应和带宽消耗之间进行较好的折衷。网络拓扑变更最干脆的缘由是节点间链路状态的变更,协议1.SARP依据本地跄路状态的统计动态地计算广播周期，将最新的拓扑更新信息刚好地广播出去，从而将削减路由开销，同时维护了整个网络的性能。4.2 1.SARP思想与数学模型旦检测到燧路状态变更就广播条链路状态更新消息，虽然可以使每个节点燃实时地了解网络的拓扑结构，但这样会带来很大的链路开销，特殊是在节点不过网络中的每个节点还是能正确了解整个网络的拓扑结构：相反，假如邻居节点移动较快，那么链路状态变更就频繁,计算出的周期值就小，这样频繁广播的链路状态信息就能使网络中各节点刚好了解网络的动态变更，这时带来的较大链路开销也是必要的。总之，1.SARP所广播的信息都是为了使各节点了解整个网络的拓扑结构，它可以以最小的带宽代价，使网络中的每个节点能够尽量刚好获得其它各节点的链路状态信息“此外，为了较好地维护链路状态数据库，协议以个较大的周期向邻居节点广播较新的异地链路状态信息，这也不会消耗很多带宽资源。而I1.无线网络通信就是通过节点之间广播通信来实现的，因此虽然采纳了广播机制也不会给网络带来额外的负担，本方案充分利用这点。1.SARP的广播内容广播的内容都是最新的链路状态信息，接收到该信息的节点的链路状态数据库很可能会因此信息而更新。因此，1.SARP不会广播没有影响的信息。而且广播的信息不是全部的本地链路状态信息，广播给邻居节点的信息也不是全部的异地链路状态信息。这样从广播的信息内容上尽量削减他路带宽的消耗。1.SARP不是一检测到有链路的状态发生变更就进行信息广播，而是将新的信息聚集一个周期后进行处理。链路状态的获得链路状态的获得是1.SARP的基础，它干脆影响着协议的性能。本若与底层链路特性无美的宗旨和简洁的原则，1.SARP运用软状态来获得链路的状态，从而依据与该节点有关的全部链路的状态变更的时间间隔的统计来计算广播周期。为了让每个邻居节点都能了解臼己的状态，每个节点都以一个较小的周期（称之为状态自报周期）向邻居节点广播“状态自报消息”。对于某个邻居，假如在确定时间内（称之为等待时间）没有收到相应的链路自报消息，则认为该链路已不存在九可以看出，状态自报周期与等待时间都应当是很小的值，它们的大小影响若协议的性能。“状态自报消息”只在节点本地较频繁地向邻居节点广播，而且数据量很小，因此不会消耗多少带宽资源。异样处理假如链路状态消息发送并任发送完消息后崩溃或电启，会给网络造成混乱。由于采纳谁发送链路状态消息谁负费删除机制，链路状态消息会因发送者崩溃而在网络中始终存在：此外由于采纳了目的序列号来识别链路状态消息的新旧，因此假如节点蓝启，会使得后面较新的链路的序列号较小，这样新的链路状态消息被作为旧的消息而被拒绝等等。运用生命周期机制会限制这些混乱，使这些混乱在确定时间内消逝.每发送一个链路状态消息，节点的目的序列号就要加1,是否会导致目的序列号溢出而导致混乱呢？理论上会出现这种状况，但事实上假如将序列号定义为2字节会解决这种担忧。有文献表明，假如序列号的长度为2字节，每秒钟增加一次也会花137年才会溢出，况且无线自组网只是一个临时组成的网络，因此Fl的序列号长度的影响可以忽视。4.4协议操作1.SARP的操作可以分为“状态自报消息”的产生和接收、“链路状态消息”的产生和接收、“状态同步消息”的产生和接收这几个过程。这里就这几个过程分别叙述协议的操作.“状态自报消息”的产生节点加电启动或重启之后，除了必要的初始化之外，还要向邻居节点广播条'状态自报告消息”，宣布自己的存在。然后在每个状态自报周期内，节点都主动向邻居节点广播一条状态自报告消息，让邻居节点了解链路信息以及是否发生了变更。“状态自报消息”的接收当节点接收到条来自邻居节点的链路状态消息后，它首先检查邻居列表中是否仃该邻居节点，假如没有则将该邻居节点插入到邻居列表中并形成个表项,其中NeedTOSend标记置1,表明在该周期内聚集之后要广播出去：假如该节点已在邻居列表中，那么只更新最近信息接收时间。假如在距地近信息接收时间确定时间之后，节点还没有收到该邻居节点的任何状态自报消息，那么就认为该链路已断，将链路状态域置为0,并将NeedToSend标记理1.“链路状态消息”的产生每个节点都要向整个网络广播其链路的最近的状态(包括链路的存在和断开.当广播周期到来时，协议检测邻居列表中的NeedTOSend标志,假如NeCdTOSCnd标记为1,则表明这条链路是最近更新的，因而装入链路状态消息中同时修改NeedToScnd标记,并依据链路状态标记,设置该链路刚产生或者刚断开。邻居节点的链路状态信息聚集完后填入节点序列号，就形成了链路状态消息，将其广播出去。同时，将拓扑表更新并聘该节点维护的节点序列号增加。“链路状态消息”的接收(1)对“链路状态消息”新旧的推断为了利用最新的链路信息更新节点的拓扑表，每个节点都维护个节点序列号，每发送个新的链路状态消息，核序列号就增加1：另外还维护个消息发送者地址，节点序列号的二元组，记录从发送者那里收到的最新的消息(该序列号应当是最大的)。每当收到一个链路状态消息，就取出它的源地址和节点序列号，并杳找相关的消息发送者地址，节点序列号进行比较。假如接收到的消息的节点序列号比表中的小，说明这个消息已过时，将该消息丢弃；假如相等，则说明已经处理了该消息，也将其丢弃：假如接收到的消息的节点序列号比表中的大，则说明接收到的消息是当前最新的，就进行拓扑表的更新。(2)更新拓扑表假如收到最新的链路状态消息，就要更新拓扑表。暇如对应的链路状态标记为1,就插入相应的链路，同时NeedTOSend标记置.1；假如对应的链路状态标记为0,就删除相应的链路.接收到的链路状态消息确定会更新节点的拓扑表,一旦检查完链路状态消息中全部的表项后，就要重新计算路由表了。“状态数据库同步消息”的产生当状态数据库同步周期到来时就起先形成状态数据库同步消息。协议检查拓扑表中每个口的节点的每条链路，假如其NeedToSend域被巴为1,那么将相应的信息填入“状态数据库同步消息”中，同时将NeedToSend域置为0。当检查完每条链路后，就将此消息广播给每个邻居节点。“状态数据库同步消息”的接收当接收到邻居节点的“状态数据库同步消息''后，节点首先比较相应的目的节点序列号，假如接收到的消息的某个目的节点的序列号不比拓扑表该目的节点的序列号中的大，则表明接收的消息较陈旧，不处理：否则，用接收到的消息更新该节点的链路状态，并将NeedToSend标记理为1,路由计算无论什么时候,只要拓扑表更新就要计算路由表。在计算路由表之前，己确定拓扑表正确反映了当前的网络结构。基于这个表利用Dijkstra算法来计算该节点到其它任何节点的最短路径。本协议对该算法作了点修改以便在计算最短路径的同时生成卜一跳节点和相应的路由代价。第5章总结与展望5.1主要工作本人围绕探讨的主题，主要做了如下工作：细致阅读了大量的国内外的有关无线自组网的资料和相关学术论文，从无线自组网的出现、发展、应用，以及网络的总体结构、协议栈以及各层协议的探讨状况作了深化的探讨，全面把握了无线自组网当前的探讨状况。深化探讨分析当前的无线自组网络路由协议，深刻理解无线自组网路由协议实现要面临的问愿以及当前的实现思想，并在此基础上针对实际应用的须要提出/一种链路状态自适应路由协议I.SARP.,该协议依据网络的当前状况在线计算链路状态信息广播周期，解决了协议带宽开销和网络拓扑结构同步的冲突。5.2Adhoc网络的不足尽管无线Adhoc网络的具有很多优良的特性，而且抑有很广应用前景阔,但目前也存在一些缺点：带宽受限和变更的链路容星。由于无线Adhoc网络采纳无线传输技术，因此比有线信道的容量低，并且由于多路访问、多径衰落、噪声和信号干扰等因素，使移动节点的实际带宽比理论值小。节点能量受限,移动节点依靠电池供电，而它又同时充当了其它节点的路由器，所以节点能量耗尽将影响到网络的拓扑结构。有限的平安性。由于无线Adhoc网络缺乏固定的网络基础设施进行用户签权和认证，因此其平安性很难保证。难以保证Qos。多跳网络、动态拓扑及动态链路容量使QoS保证也变得很用难。此外由于无线信道的衰落也会造成数据报文冲突和丢失，这招严峻影响数据传输的性能，从而对QOS产业影响。5.3对Adhoc网络将来的展望无线Adhoc网络作为种新奇的移动计算机网络类型，由于具有敏捷机动、组网快速的特点因而既可以作为种独立的网络而存在，也可以作为当前具有固定设施网络的一种补充形式。它的发展趋势主要有：无线Rdhoc网络最具潜力的应用是在野战军用通信方面。组网方式敏捷、无中心节点使其具有打不垮的特色特殊能满意战时环境下的通信需求。利用这种通信网装着部队能极大地提离部队在野战环境下的通信实力.无线Adhoc网络在民用领域的应用将逐步扩大，在电力、水利通信系统、应急通信、商业应用环境等方面将有广袤的应用前景。另外些商业部门和教学部门也可以在校内和楼宇环境卜运用移动自组瓦连网，如管理者进行商务会议，学生运用膝上移动节点参与教学探讨等。从无线Adhoc技术起先民用以来，已有一些无线dhoc的产品面市.基于无线Adhoc技术的移动终端以及网络设备已经成为一些大型通信公司的研发重点.参考文献1 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