Ad hoc 网络两种按需路由协议性能仿真分析.doc

Ad hoc网络两种按需路由协议性能仿真分析
赵迪陈向东
(西南交通大学信息科学与技术学院,四川成都 610031 zhaodi_2006@)
摘要:Ad hoc网络是一种无需依赖于事先布设的基础设施,而仅依靠网络内部节点之间的协作,就能够完成节点间通信的网络。本文比较了Ad hoc网络两种主流的按需路由协议:动态源路由(DSR, Dynamic Source Routing)协议,自组网按需距离矢量路由(AODV, Ad-hoc On-Demand Distance Vector Routing)协议。本文使用基于ns-2的仿真模型进行仿真,并通过分组交付率、平均端到端时延、标准化路由负荷、标准化MAC负荷对两种按需路由协议进行评估。实验结果表明即使DSR和AODV协议都是按需路由协议,但它们采取的路由机制的不同,导致它们的性能表现的巨大差异。
关键词:Ad hoc,路由协议,NS2
1 引言
Ad hoc网络是一种没有预设基础设施的网络,它工作于无线环境,通信带宽受限,而且节点具有移动性。有鉴于此,设计的许多路由协议(如RIP、OSPF等)并不能直接适用于Ad hoc网络,主要原因如下:在网络拓扑结构快速变化的情况下,协议无法及时收敛,产生大量的不可靠路由和路由环路,而且路由开销过大。为了适应Ad hoc网的需要,必须设计新的路由协议。路由协议的研究成为当前Ad hoc网络研究的一个热点。
2 Ad hoc路由协议的分类
根据网络节点获取路由信息的方法来对移动Ad hoc网络的路由算法进行分类,移动Ad hoc网络的路由算法大致可以分成两大类:一类称作表格驱动类路由协议,一类称作源节点初始化按需驱动类路由协议。
表格驱动类路由协议采用周期性的路由分组广播,来交换路由信息。尽力维护网络中每个节点至所有其他节点的一致的最新路由信息。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。因此这种路由协议的时延较小,但是路由协议的开销较大, 如DSDV、WRP、DBF等。
源节点初始化按需驱动类路由协议简称为按需路由协议。按需路由协议只有在源节点需要的时候,才创建路由,这也正是“按需”的含义所在。当网络中一个源节点需要一条路由到达某个目的节点的时候,源节点就初始化网络内的路由寻找进程。一旦找到一条路由,或者所有可能的路由重新排列都已检测完毕,则结束网络内路由寻找进程。与表格驱动类路由协议相比,按需路由协议的开销较小,但是数据报传送的时延较大,如AODV、DSR等[1]。
3 AODV与DSR协议概述
AODV(Ad hoc ON Demand Distance Vector)路由算法是专为移动Ad hoc网设计的一种路由协议,它可以说是按需式和表驱动式的一种结合,具备了两种方式的优点。它的处理过程简单,存储开销很小,能对链路状态的变化做出快速反应。AODV通过引入序列号的方法解决了传统DV协议中的一些问题,如“计算到无穷”,确保了在任何时候都不会形成路由环。
AODV路由算法属于按需路由算法,即仅当有源节点需要向某目的节点通信时,才在节点间建立路由,路由信息不会一直被保存,具有一定的生命期(TTL),这是由移动Ad hoc网本身的特点所决定的。若某条路由已不需要,则会被删除。
另外,在建立路由时,除了路由控制分组外,没有其他的