论文导读：FSR比较适合相对较大的移动AdHoc网络。DSR协议是专门为移动AdHoc网络设计的一种寻径协议，其最显著的特点是每个要发送的数据包都带有完整的地址列表。先验式路由协议通过连续地检测链路质量，时刻维护准确的网络拓扑和路由信息，所以路由表可以准确地反映网络的拓扑结构。反应式路由协议中的节点不用持续维护网络的拓扑结构，仅当需要时，才查找相应的路由，这就节省了路由维护的开销，特别是当网络负荷不是很重时，节省的开销更加可观。
关键词：Ad，Hoc，先验式路由协议，反应式路由协议
1.引言
移动Ad Hoc网络[1]的前身是分组无线网（Packet Radio Networking），是针对军事通信的需要而研究的。1972年，美国DARPA就开始了分组无线网项目PRNET（Packet Radio Network）的研究。90年代以后，随着一些技术的公开，Ad Hoc网络技术开始成为移动通信领域一个公开的研究热点。
2.移动Ad Hoc网络特点
与传统无线网络相比，Ad Hoc网络具有以下几个显著特征：
无中心和自组织性；动态变化的网络拓扑结构；受限的带宽和变化的链路容量；资源受限；多跳组网；分布式控制。
3.移动Ad Hoc路由协议分类
移动Ad hoc网络的路由协议大致可以分为先验式（Proactive）路由协议、反应式（Reactive）路由协议以及混合式路由协议[2]。先验式路由协议又称为表驱动路由协议，在这种路由协议中，每个节点维护一张包含到达其它节点的路由信息的路由表。当检测到网络拓扑结构发生变化时，节点在网络中发送更新消息，收到更新消息的节点将更新自己的路由表，以维护一致的、及时的、准确的路由信息。反应式路由协议，又称为按需路由协议，是一种当需要发送数据时才查找路由的路由算法。在这种路由协议中，节点不需要维护及时准确的路由信息，当向目的节点发送报文时，源节点才在网络中发起路由查找过程，找到相应的路由。
4.移动Ad Hoc网络几种关键路由技术
4.1先验式路由协议
图1是现有主要的先验式路由协议，先着重介绍如下几种：
图1先验式路由协议
DSDV（Destination Sequenced DistanceVector）路由协议是一种无环距离向量路由协议，它是传统的分布式Bellman Ford路由算法的改进，它是在路径自由度方面作了一定改善的表格方案。在DSDV中，每个节点都维持一个路由表，这个路由表包含到每一个可达的目的节点的跳数（或表示为矢量路径矩阵）。每一个路由表项都有一个由目的节点设定的序列号。序列号使移动节点可以区分当前的路由线路和过时的路由线路。路由表周期性的作全网更新以维持全网的通信有效性。DSDV协议因为需要周期性的更新，所以它为了建立一个可用的路由表需要较长时间使路由协议收敛，因此它不适合于延时敏感业务。
CGSR（Cluster Gateway Switch RoutingProtocol）是DSDV的扩充版，它用于单频两级网络。CGSR中，若干节点形成一个簇，并且每个簇中选出一个簇头。在簇头的传输范围内的所有节点形成一个簇。一个网关节点能和两个或更多的簇头通信。在一个动态网络中，频繁的簇头选择会引起性能衰减，因此CGSR使用了一个LCC（LeastCluster Change）算法。在LCC算法中，仅当两个簇头进入同一个簇时，或者有一个节点移出所有簇头的范围之外的时候，才会改变簇头。当一个源节点传递数据分组到它的簇头时，簇头将它转发到网关节点。这个过程不断重复，直至数据分组到达目的节点。
WRP（Wireless Routing Protocol）健基于无环路的发现算法。它也是一种距离向量路由协议，每个节点包含距离表、路由表、链路费用表和消息重传表四张表。距离表包含通过每个邻居节点到达每个目的节点的距离。它也包含每条路径上的邻居节点的下一跳节点。路由表包含到目的节点的距离、本节点的前趋节点和后续节点以及标识这个表项是一个简单路径或是一个回路或是无效路径的标签。通过存储前趋节点和后续节点有助于探测回路也有助于解决无穷计数问题。链路费用表包含从本节点到所有邻居节点的链路的费用。消息重传表包含自从邻居节点接收到最近的无错的消息以来的超时次数。通过这些信息，节点能够了解邻居节点是否确认它的更新消息，如果邻居节点没有确认更新消息，就可以重传更新消息到邻居节点。
GSR（Global State Routing）类似于DSDV，是一种链路状态路由协议。每个节点存储邻居列表、拓扑表、下一跳表和距离表四张表格。每个节点在其邻居列表中仅仅有其邻居节点的链路状态，在拓扑表中包含到每个目的节点的链路状态信息和该信息的时间戳，在下一跳表中包含到每一个目的节点的最短距离。与所有的链路状态协议一样，GSR是当链路改变时产生路由消息。一旦收到路由消息，节点就看此消息的序列号是否比存储在表中的序列号新，如果比存储在表中的序列号新，那么更新其拓扑表。这也使得GSR的拓扑更新需要较长的时间，使它只适用于规模较小的网络，不适用于规模较大的网络。对于规模较大的网络，FSR协议工作得更好。
FSR（Fish Eye State Routing）对GSR进行了改进。FSR的更新消息只包含附近节点的信息，因此也就显著地减小了更新消息的大小。在FSR中，每个节点有其邻居节点的准确信息。其信息的准确性随距离的增加而减少。鱼眼的范围定义为在某一跳数内可达的节点。鱼眼的中心节点有鱼眼范围内的所有节点的最准确信息。FSR并不须清除知道所有节点的信息，但是当数据包传递得越靠近目的节点时，信息得准确性就越高，数据包也就越能准确地传递。FSR比较适合相对较大的移动Ad Hoc网络。
4.2反应式路由协议
 
图2 反应式路由协议
AODV （Ad Hoc On-demand DistanceVector Routing）是DSDV的改进型[3]，通过按需路由来降低DSDV中控制报文的数目，从而提高系数效率。为了查找到达这目的节点的路由，源节点广播一个路由请求消息。它的邻居收到广播消息后再次广播，直到请求消息到达目的节点或知道目的节点路由的中间节点。目的节点或知道路由的中间节点沿原来的路径向源节点返回路由响应消息。源节点收到响应后，它就可以得知到达目的节点的路由。AODV还包括路由维护部分，实现当路径上的中间节点移动时对缓存中路由的修改和删除。
DSR（Dynamic Source Routing Protocol）是一种源节点选路的路由协议。DSR协议是专门为移动Ad Hoc网络设计的一种寻径协议，其最显著的特点是每个要发送的数据包都带有完整的地址列表。通过这张表，每个数据包都可以独立找到目的地，而不需要中间节点存储路径信息。
ABR（Associability Based Routing）协议是无环、无死锁的路由协议。免费论文。ABR中定义了一种新的度量，即连接稳定性程度。较高程度的连接稳定性意味较低的节点移动性，较低程度的连接稳定性意味着较高的节点移动性。路由的选择是以节点间的连续稳定性作为度量依据。这样ABR能够在移动AdHoc网络的环境中获得存活时间较长的路由。ABR包括三个阶段:路由发现、路由重建、路由删除。
SSR（Signal Stability Routing）中路由的选择是以节点间的信号强度和节点的位置稳定性作为度量依据的。免费论文。SSR的这种路由选择标准能够选择有更强连通性的路由。SSR被分成两个相互合作的协议，DRP（DynamicRouting Protocol）和SRP（Static Routing Protocol）。DRP负责维持路由中的SST （Signal Stability Table）和RT（Routing Table）。SST记录了邻居节点的信号强度。所有的传输首先被DRP处理。在更新了所有合适的路由表项以后，DRP将收到的数据包传给SRP。如果本节点就是目的节点，SRP就将数据包传到堆栈中，否则，就查找路由表将数据包转发出去。
5.总结
先验式路由协议通过连续地检测链路质量，时刻维护准确的网络拓扑和路由信息，所以路由表可以准确地反映网络的拓扑结构。源节点一旦要发送报文，可以立即获得到达目的节点的路由。免费论文。因此这种路由协议的时延较小，但是路由协议的开销较大。反应式路由协议中的节点不用持续维护网络的拓扑结构，仅当需要时，才查找相应的路由，这就节省了路由维护的开销，特别是当网络负荷不是很重时，节省的开销更加可观。与先验式路由协议相比，反应式路由协议的开销较小，但是数据报传送的时延较大，不适用于延时敏感性应用。在Ad hoc网络中单纯采用先验式或反应式路由协议都不能完全解决路由问题。在高速动态变化的Ad hoc网络中，使用单纯的先验式路由协议会产生大量的控制报文，并且很多控制报文经常是无用的；如果单独采用反应式路由协议，需要为每个报文查找路由，这也是不合理的（特别是当连续向某个目的节点发送多个报文时）。由此可见，应用结合先验式和反应式路由协议优点的混合式路由协议是一种较好的折衷方案。在局部范围内使用先验式路由协议，维护准确的路由信息，并可缩小路由控制消息传播的范围，当目标节点较远时，通过查找发现路由，这样既可以减少路由协议的开销，时延特性也得到了改善。
参考文献
[1] 土金龙,土呈贵,吴启晖,龚玉萍. Ad Hoc移动无线网络.国防工业出版社，北京,2003.
[2] 杨家玮,盛敏,刘勤.移动通信基础.电子工业出版社,北京,2008.
[3」陈林星,曾曦,曹毅.移动Ad Hoc网络一自组织分组无线网络技术.电子工业出版社,北京,2006.
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