adhoc网络的路由协议
AdHoc网络及路由技术简介
DSR路由协议介绍
• 路由请求 源节点向邻居节点广播路由请 求消息（RREQ）和源节点地址， 求消息（RREQ）和源节点地址，中 间节点接收到RREQ RREQ后 间节点接收到RREQ后，将自己的地 址附在路由记录（ 址附在路由记录（记录从源节点到 目的节点路由的中间节点） 目的节点路由的中间节点）中。
AdHoc路由协议
DSR路由协议介绍
• DSR路由协议 DSR路由协议
动态源路由协议(Dynamic DSR)是在移动自组网 动态源路由协议(Dynamic Source Routing, DSR)是在移动自组网 (MANET)中使用的一种路由协议 它工作在TCP/IP协议族的网际层。 中使用的一种路由协议。 TCP/IP协议族的网际层 (MANET)中使用的一种路由协议。它工作在TCP/IP协议族的网际层。 DSR是一个专门为多跳无线 是一个专门为多跳无线Ad Hoc网络设计的简单且高效的路由协议 网络设计的简单且高效的路由协议。 DSR是一个专门为多跳无线Ad Hoc网络设计的简单且高效的路由协议。所有 的路由都是由DSR路由协议动态地、自动地确定和维护， DSR路由协议动态地 的路由都是由DSR路由协议动态地、自动地确定和维护，它提供快速反应式 服务，以便帮助确保数据分组的成功交付， 服务，以便帮助确保数据分组的成功交付，即使在节点移动或者其他网络状 况变化的条件下也是如此。 况变化的条件下也是如此。 DSR路由协议有两个主要机制组成——路由寻找 路由协议有两个主要机制组成——路由寻找(Route Discovery） DSR路由协议有两个主要机制组成——路由寻找(Route Discovery）机制 和路由维护(RouteMaintenance)机制。路由寻找机制在源节点需要给目的节 和路由维护(RouteMaintenance)机制。 (RouteMaintenance)机制 点发送一个分组并且还不知道到达目的节点的路由的时候使用。 点发送一个分组并且还不知道到达目的节点的路由的时候使用。当源节点正 在使用一条到达目的节点的源路由的时候， 在使用一条到达目的节点的源路由的时候，源节点使用路由维护机制可以检 测出因为拓扑变化不能使用的路由， 测出因为拓扑变化不能使用的路由，当路由维护指出一条源路由已经中断而 不再起作用的时候，为了将随后的数据分组传输到目的节点， 不再起作用的时候，为了将随后的数据分组传输到目的节点，源节点能够尽 力使用一条偶然获知的到达目的节点的路由， 力使用一条偶然获知的到达目的节点的路由，或者重新调用路由寻找机制找 到一条新路由
移动Ad-hoc网络分层路由协议综述翻译版
移动Ad Hoc网络分层路由协议综述Hao Huang Nini RaoSchool of Life Science and TechnologyUniversity of Electronic Science and Technology of ChinaChengdu, PRC 610054************************************摘要在本文中，我们首先讨论MANET（移动Ad Hoc网络）中分层路由协议的分类方式进而比较它们的不同特点。
然后，我们将分析当前层次协议和比较这些协议。
最后，我们预测分析未来的路由协议的设计，并给出结论。
关键字：MANET网络，Ad Hoc网络，分层路由协议；1引言无线网络有很多不同的方案，基本上分为两大类[1]。
第一类被称为“基础设施网络”。
如蜂窝无线网络（无线局域网），节点（或用户）通过基站（或接入点）进行相互通信的基础设施网络。
基站通常是固定的，可以形成一个固定节点固定网络或移动节点网络的基础设施。
当旧基站“切换”到新基站时，移动节点从一个基站范围移动到另一个基站范围内继续无缝通信。
移动无线网络的第二种类型是没有基础设施的移动网络，俗称“移动Ad Hoc网络（MANET）”[2-3]。
Ad Hoc网络是没有固定的基础设施，如战场或抗灾救援的情况下，移动Ad Hoc网络相比传统无线网络是更好的选择。
Ad Hoc网络通过移动节点或终端之间的自我组织和相互协作，形成一个多跳无线网络，并维持自治系统的方式建立管理无线通道进行快速连接和断开节点之间的通信[4]。
因为随着时间的推移，由于节点移动，新的节点出现拓扑结构会有所不同，无线通信将受到较大的影响，如噪声，衰落和干扰。
此外，无线连接通常比有线网络的带宽更少。
由于这些网络带来了许多复杂的问题，还有许多已知的特设网络方面的难题等待研究人员去解决。
关键问题之一是设计一种高效的路由协议，它允许节点通信，多跳路径和无环路径，并采用自启动和自组织的方式[4]。
AdHoc网络中AODV路由协议的实现及数据业务处理中期报告
AdHoc网络中AODV路由协议的实现及数据业务处理中期报告中期报告：AdHoc网络中AODV路由协议的实现及数据业务处理1. 项目背景与意义随着移动终端设备的普及和无线通信技术的发展，AdHoc网络成为了一种越来越重要的通信方式。
AdHoc网络是一种无需基础设施的网络，由移动终端设备自组成。
相比传统有线网络和基础设施无线网络，AdHoc 网络能够更加灵活地应对复杂环境，并能够更加迅速地部署实施。
在AdHoc网络中，路由协议是起着至关重要的作用。
AdHoc网络由于网络拓扑变化频繁，节点移动、丢包等问题更加严重，因此泛洪等传统路由协议在AdHoc网络中显得不太适用。
AODV（Ad-Hoc On Demand Distance Vector Routing Protocol）是一种基于距离向量的路由协议，在AdHoc网络中得到了广泛应用。
AODV路由协议是一种基于需求的路由协议，当源节点需要向目标节点发送数据时，它会向周边节点发出寻找路由的请求，然后根据返回的路由信息建立路由并发送数据。
AODV路由协议具有快速、稳定、低开销等优点，因此被广泛应用于AdHoc网络中。
本项目旨在通过对AODV路由协议的实现，探索AdHoc网络中路由协议的应用。
本项目将实现AODV路由协议，并在此基础上实现AdHoc网络中常见的数据业务处理，包括数据的发送、接收、存储等。
通过本项目的实现，将加深对AdHoc网络的理解，为AdHoc网络的应用和发展做出贡献。
2. 工作进展本项目已完成了部分工作，包括：2.1 AODV路由协议的实现本项目利用C++语言，通过对AODV协议的研究和分析，实现了AODV路由协议。
该实现包括AODV的路由发现、路由维护、路由更新等功能，能够满足AdHoc网络中节点之间通信的路由需求。
在实现中，我们充分考虑了节点移动、丢包等问题，并进行了有效地处理和优化。
2.2 数据业务处理的设计与实现在AODV路由协议的基础上，本项目还开展了数据业务处理的设计和实现。
ADHOC路由协议图解
ADHOC路由协议图解协议名称：ADHOC路由协议图解一、引言ADHOC路由协议是一种用于自组织无线网络中的路由协议，它的设计目标是提供高效的数据传输和网络连接性。
本协议旨在通过图解的方式详细描述ADHOC 路由协议的工作原理、数据传输流程和网络拓扑结构，以便更好地理解和应用该协议。
二、ADHOC路由协议图解1. ADHOC网络拓扑结构图解ADHOC网络是一种分布式网络，其中的节点通过无线链路进行通信，没有固定的基础设施。
ADHOC网络的拓扑结构可以是单跳或多跳的，节点之间通过中继进行数据传输。
2. ADHOC路由协议工作原理图解ADHOC路由协议根据节点之间的邻居关系和链路质量进行路由决策。
它采用分布式的方式，每个节点都具有相同的路由协议功能，通过交换路由信息来建立和维护路由表。
3. ADHOC路由协议数据传输流程图解ADHOC路由协议中的数据传输流程包括路由发现、路由选择和数据转发三个步骤。
节点首先通过广播方式发送路由请求，其他节点收到请求后进行响应，并建立邻居表和路由表。
接下来，源节点根据路由表选择最优路径进行数据传输，数据经过中继节点逐跳传输到目标节点。
4. ADHOC路由协议优化策略图解ADHOC路由协议为了提高网络性能和效率，采用了一些优化策略，如链路质量评估、动态路由选择和拥塞控制等。
这些策略可以通过图解的方式展示，以便更好地理解和应用。
5. ADHOC路由协议安全机制图解ADHOC路由协议在数据传输过程中需要考虑安全性，防止信息泄露和恶意攻击。
图解可以展示ADHOC路由协议中的安全机制，如节点认证、数据加密和防止重放攻击等。
三、总结通过以上对ADHOC路由协议的图解描述，我们可以清晰地了解该协议的工作原理、数据传输流程、网络拓扑结构以及优化策略和安全机制。
这些图解不仅可以帮助我们更好地理解ADHOC路由协议，还可以指导我们在实际应用中合理配置和优化该协议，提高网络性能和安全性。
四、参考文献[参考文献1][参考文献2][参考文献3]以上是对ADHOC路由协议的图解描述，希望能对您的需求有所帮助。
Ad-hoc网络路由协议
报告内容
1
2 3
Ad-hoc网络概述
路由协议分类
经典路由协议
4
Ad-hoc网络 Ad-hoc又称MANET,是由 一组带有天线收发装臵的移动 终端组成的一个多跳的临时性 自治系统。 移动终端具有路由功能， 可以通过无线连接构成任意的 网络拓扑，这种网络可以独立 工作，也可以与Internet或蜂窝 无线网络连接。
DSDV优点
简单（基本与DV算法一致） 通过目的地序列号避免了路 由循环，解决了DV算法中的 计数到无穷问题 无路由发现延时（先验式路 由） 对拓扑变化能作出快速反应
DSDV缺点
所有节点都必须公告路由， 因此不支持休眠（不能直接用 于传感器网络） 收敛慢（DV路由的特性） 开销大：大部分的路由信息 从不使用 可扩展性是主要问题（所有 先验式路由都存在的问题）
按需距离矢量路由协议-AODV
按需路由协议，只有当到 达某目的节点的路由不存在时 才会激活该协议发起路由请求 路由表每项只记录下一跳 路由信息，而不是整条路由信 息，简化了路由表的建立和维 护
AODV路由请求发起流程图
应用层 数据发送请求
路由是否 可用？ 是 否
使用现有有效 路由转发数据包
缓存数据，发起 路由请求
将受到影响的路径 删除（置为无效）
是
本节点是目的 节点吗？ 否 是否有到 达目的节点的 路由？ 是 否
本节点是 发起节点（源 节点）吗？ 是 否
是否一条以上 路径被删除？ 是
否
使用新建立的路由 发送缓存的数据包
单播RREP至路由的 下一跳
转发RERR到 前驱节点
发送RRE P路由应答帧
如果本节点尚没有 缓存该RREQ，缓存 之并转发
ADHOC路由协议图解
ADHOC路由协议图解背景：ADHOC网络是一种无线自组织网络，由多个移动节点组成，节点之间通过无线信道进行通信，没有固定的基础设施或中央控制节点。
在ADHOC网络中，节点需要通过路由协议来实现数据包的传输和路由选择。
ADHOC路由协议是一种特殊的路由协议，用于在ADHOC网络中选择最佳的路径进行数据包的转发。
一、引言ADHOC路由协议图解是为了帮助理解和学习ADHOC网络中的路由协议而设计的。
本协议旨在通过图解的方式，以简洁明了的形式展示ADHOC网络中常用的路由协议的工作原理和过程。
二、协议概述本协议图解主要包括以下几个方面的内容：1. 路由协议分类：介绍ADHOC网络中常见的路由协议分类，包括基于距离向量的路由协议、链路状态路由协议和混合路由协议。
2. 路由协议工作原理：通过图解的方式，展示不同类型的路由协议在ADHOC 网络中的工作原理，包括路由表的维护、路由选择算法等。
3. 路由协议示例：以常用的ADHOC路由协议如AODV、DSR等为例，通过图解的方式展示其工作过程和数据包的传输路径。
4. 路由协议优缺点：对比不同的路由协议，分析其优缺点和适用场景，帮助用户选择合适的路由协议。
三、路由协议分类ADHOC网络中常见的路由协议可以分为以下几类：1. 基于距离向量的路由协议：这类路由协议通过维护每个节点到其他节点的距离信息，选择最短路径进行数据包的转发。
常见的基于距离向量的路由协议有DSDV、AODV等。
2. 链路状态路由协议：这类路由协议通过维护网络中每条链路的状态信息，计算最短路径进行数据包的转发。
常见的链路状态路由协议有DSR、OLSR等。
3. 混合路由协议：这类路由协议结合了基于距离向量和链路状态的优点，既考虑了距离信息，又考虑了链路状态信息，选择最佳路径进行数据包的转发。
常见的混合路由协议有ZRP、TORA等。
四、路由协议工作原理不同类型的路由协议在ADHOC网络中的工作原理如下图所示：1. 基于距离向量的路由协议工作原理图解：在基于距离向量的路由协议中，每个节点维护一个路由表，记录到达其他节点的距离和下一跳节点。
Ad Hoc网络路由协议的比较
论文（设计）题目：Ad Hoc网络路由协议的比较Ad Hoc网络路由协议的比较摘要Ad Hoc网络是由一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个无线移动通信网络，由于组网快速、灵活，使用方便，并且对基础设施的要求较低，目前已经得到了国际学术界和工业界的广泛关注，并已成为移动通信技术发展的一个重要方向。
Ad Hoc网络的这些特点也使得基于传统网络设计的路由协议都无法在Ad Hoc网络环境下正常工作，因此IETF成立了一个专门的MANET (Mobile Adhoc Networks)工作组来研究和开发Ad Hoc网络的路由协议。
本文首先简要介绍了移动Ad Hoc网络的基本概念、网络特点、网络体系结构和应用。
然后，基于移动Ad Hoc的网络环境，对四种典型的路由协议进行了分析比较，并重点分析改进了AODV路由协议。
[关键词] Ad Hoc 路由协议AODV路由协议比较ABSTRACTAn Ad Hoc network is a wireless mobile communication network made of a group of mobile nodes with wireless transmitter-receiver sets. Because it can be easily and neatly deployed, easy to operate, and for infrastructure requirements is low, at present has already received increasing attentions from international academic circles and industry, has became an important direction which the mobile communication technology moves forward.These characters of Ad Hoc networks make routing protocol based on traditional networks can’t be used at Ad Hoc networks. So IETF established a special MANET working group to study and develop the routing algorithm of Ad Hoc networks.First, the thesis introduces of Wireless Ad Hoc Networking, which includes basic conceptions, important characteristics, networking infrastruetures, and field of application. And then, bases on MANET environment, four typical routing Protocols is compared in detail. Finally, we select AODV routing Protocol as the network layer Protocol in this Paper.[Key Words] Ad Hoc networks, Routing protocol, AODV protocol, Compare目录一、引言 (1)二、Ad Hoc网络概述 (1)（一）Ad Hoc网络的定义 (1)（二）Ad Hoc网络的特点 (2)（三）Ad Hoc网络的类型 (3)1、静止的Ad Hoc网络 (3)2、移动的Ad Hoc网络 (4)（四）无线网络与Ad Hoc网络的区别 (4)1、无线网络与Ad Hoc网络结构图示 (4)2、无线网络与Ad Hoc网络的比较 (5)（五）Ad Hoc网络的体系结构 (5)1、Ad Hoc网络节点结构 (6)2、Ad Hoc网络的协议结构 (6)（六）Ad Hoc网络的拓扑结构 (7)1、全分布式拓扑结构 (7)2、分层分布式拓扑结构 (8)三、Ad Hoc网络的路由协议概述 (11)（一）Ad Hoc网络对路由协议的设计要求和分类 (11)1、Ad Hoc网络路由协议的设计要求 (11)2、Ad Hoc网络路由协议的分类 (12)（二）Ad Hoc网络路由协议建立的方式分类 (12)1、表驱动路由协议 (13)2、按需路由协议 (13)3、混合式路由协议 (14)（三）Ad Hoc网络典型路由协议 (14)1、DSDV 目的序列距离矢量协议 (14)2、DSR 动态源路由协议 (15)3、AODV 按需距离矢量协议 (17)4、ZRP区域路由协议 (17)四、Ad Hoc网络路由协议比较 (18)（一）Ad Hoc网络路由协议的特点及应用的比较 (19)1、Ad Hoc网络路由协议的性能与特点比较 (19)2、Ad Hoc网络路由协议应用范围比较 (19)（二）Ad Hoc路由协议的比较 (20)1、先应式路由协议之间的比较 (20)2、按需路由协议之间的比较 (21)3、先应式路由协议和按需路由协议的比较 (23)4、混合路由协议与其他协议的比较 (24)五、路由协议的仿真比较 (24)（一）仿真结果分析 (25)1、数据分组传递率(Packet Delivery Ratio) (25)2、数据分组平均端到端的延时(Average End-to-End Delay) (27)3、路由开销(Routing Overhead) (29)4、三种路由协议综合比较 (30)（二）AODV协议的改进 (31)1、AODV协议路由发现中的问题 (31)2、AODV协议的改进思想 (32)六、总结与展望 (33)（一）论文总结 (33)（二）展望 (34)参考文献 (35)致谢 (36)Ad Hoc网络路由协议的比较一、引言移动Ad Hoc网络是随着无线通信技术的快速发展而出现的一种新型网络，是指一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个多跳的临时性自治系统，由于组网快速、灵活，使用方便。
AD-HOC自组网路由协议
LSDB A-B
LSDB B-D A-C B-C
LSDB B-D
LSDB A-B A-C B-C C-D
B-C C-D
A
C
D
A
C
D
B
LSDB A-B B-C
B
LSDB
LSA from D
A-B B-C A-C C-D
hello
LSA from C
10
AD-HOC路由 VS. 传统路由
20
AODV（8）- 路由响应示例
接slide14 节点6知道到节点7的路径，因此构造 RREP，发送给节点4。RREP内容为：
Dest 7 Next 4
1
Hops 3
4
RREP 6 7
2
3
5
节点4收到RREP
源地址=1 宿地址=7 宿顺序号=max（自己记录的节点7的顺 序号，RREQ中的宿顺序号） 跳数=1
每个节点根据整个网络每个节点的邻接信息构造网图，使用最短路 径优先算法计算路由
消息类型 Hello: 邻居发现，仅在链路层发送，TTL=1 Router LSA(Link State Advertisement): 节点邻接消息，在整个 域（Area）广播
LSDB A-B B-C C-D
14
AODV（2）- 基本概念
纯的按需路由协议
一个网络节点不会主动发起路由发现或者维护，除非它需要知 道某个路由，或者它作为中间节点提供服务 不在有效路径上的节点不维护路由信息，不参与路由表信息交 换
使用广播路由发现机制 使用报文每跳路由（hop-by-hop routing）
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➢ 无线环境中可能存在很多“多余”链路。传统的有线 网络中，任意两个网络之间通常只会配置一个或均匀 配置少量的路由器。而无线网络中由于节点的移动性， 某时刻源节点或转发节点周围可能会密集分布多个节 点，这些节点均处于临近节点的传输范围内，容易形 成多条等效的转发链路。这些链路的代价相同，可以 认为是多余的。
表驱动路由协议的时延较小，但路由协议的开销较大。 由于其先验性，每个节点都必须维护路由表，而通常 网络中只有少数节点承担着数据分组的转发任务，不 会参与分组转发的节点实际上并没有维护路由表的必 要，这样就大大浪费了宝贵的无线带宽资源。
Ad hoc网络路由协议的分类
➢ 按需驱动（On-demand Driven）路由协议
自组织网络协议栈结构
需要确定从起始源节点 到最终目的节点（端到
端）的有效路由
应用层 传输层
网络层
需要解决相邻节点
间(点到点)的信道
3
接入问题
数据链路层(MAC)
2
4
物理层
5
11
1
9
15 12
7
6
13
8
14
10
路由协议概述
路由协议：通信网络中的一套将业务数据从源 节点指引到目的节点的机制。 路由设计目标
➢ 正确性、简单
路由协议构成：
➢ 路由生成（Path Generation） ➢ 路径选择（Path Selection） ➢ 路径维护（Path Maintenance）
Ad hoc网络与互联网路由设计的区别
Ad hoc网络中节点既是终端又是路由器，参 与分组转发；因特网中终端和路由器的角色 由不同节点担任。由于应用环境和功能的差 异，二者在路由协议设计上存在诸多区别：
Ad hoc网络与互联网路由设计的区别
Ad hoc网络与Internet网络在路由协议设计上 存在的区别：
➢ 无线节点通常是能量受限的终端。无线网络中的节点 通常依靠电池提供能量，因此节能很大程度上决定了 无线节点的使用寿命。传统Internet网络中的路由协议 大多需要路由器间频繁的信息交互，这对于有稳定能 量供应的有线网络而言可能无足轻重，而对于能量受 限的无线节点而言却是无法承受的。
又称反应式路由或被动路由。节点无需实时维护整个网 络的拓扑结构信息，其路由信息是按需建立的。当节 点有数据分组需要发送时，才尝试发起路由发现过程。 通常源节点采用洪泛（Flooding）的方式向邻居节点 广播路由请求消息，目的节点收到该路由请求消息时， 向源节点返回路由应答，路由应答消息中包含着从源 节点到目的节点的全路由信息。
➢ 无线环境中动态变化的网络拓扑。传统的路由协议是 针对网络拓扑结构相对稳定的有线网络而设计的，当 应用于无线网络中时，会出现大量的问题。收敛速度 是衡量路由协议性能的重要指标。由于无线网络中节 点移动频繁，需要交互更多的变化的拓扑信息，路由 协议的收敛相对较慢。
Ad hoc网络路由协议的分类
现有Ad hoc网络的路由协议根据发现路由的 驱 动 方 式 的 不 同 可 分 为 表 驱 动 （ Table Driven）、按需驱动（On-demand Driven）和 混合式（Hybrid）路由协议三类。
按需驱动路由协议
DSR（Dynamic Source Routing ）
基于源路由方式的按需路由协议。 ➢ 节点需要发送数据分组时才进行路由发现过
程。 ➢ 发送节点在路由分组中包含了源-目的节点的
完整路由信息，该路由信息由网络中的若干 节点地址组成，各个节点按照该路由信息来 转发分组。
按需驱动路由协议
DSR（Dynamic Source Routing ）
分组 首部
源路由信息
数据
ABEH
B
源节点 A
E
H 目的节点 G
C
D
F
节点不需要实时地维护网络的拓扑信息，那
么在节点需要发送数据时，如何获知源-目的
节点的路由？
按需驱动路由协议
DSR（Dynamic Source Routing ）
路 由 发 现 （ Route Discovery ） 和 路 由 维 护 （ Route Maintenance）两部分：
按需路由不需要节点周期性的交互各自的路由信息，节 省了一定的带宽资源，只需要参与转发的节点维护部 分网络拓扑信息，减少了内存的占用。但是当源节点 没有到达目的节点的路由时，要实时发起路由寻找过 程，数据分组的传输有一定的延时，因而按需驱动的 路由方式不利于数据的实时传输。
Ad hoc网络路由协议的分类
➢ 混合式（Hybrid）路由协议 很多具体的ad hoc网络场合中，单纯的采用按需驱动或
表驱动的路由方式并不能完全解决路由问题。于是， 许多研究工作尝试结合按需驱动路由协议和表驱动路 由协议各自的优点来设计混合式路由协议。 然而，混合式路由协议的具体实现也面临着很多困难， 如具体表驱动和按需驱动路由协议的搭配方式等问题。
Ad Hoc网络路由协议
表驱动路由协议
按需驱动路由协议
混合式路由协议
DSDV WRP
AODV DSR LAR
ZRP
Ad hoc网络路由协议的分类
➢ 表驱动（Table Driven）路由协议
又称先验式路由协议，主要是沿用了传统有线网络中路 由协议的基本思想，即节点通过查询预先配置的路由 表来实现分组的转发。节点间周期性地交互各自的路 由信息，每个节点试图维护到网络中所有其他节点的 路由信息。节点在检测到周围网络拓扑发生变化时， 会及时地发送路由更新，收到路由更新的节点将更新 自己的路由表。
无线自组织网络 路由协议
提纲
路由协议概述 Ad hoc网络与Internet网络路由设计的区别 Ad hoc网络路由协议分类
➢ 表驱动（Table Driven）路由协议 ➢ 按需驱动（On-demand Driven）路由协议 ➢ 混合式（Hybrid）路由协议
典型路由协议
➢ DSR、AODV ➢ DSR路由仿真演示
➢ 路由发现： -节点需要发送数据分组时才启动； -帮助源节点获得到达目的节点的路由。
➢ 路由维护 -在源节点给目的节点发送数据时监测当前路由的可 用情况； -当网络拓扑变化导致路由故障时，切换到另一条路 由或者重新发起路由发现过程。