表驱动路由协议端到端延时好于按需驱动路由协议
AdHoc网络中三种典型路由协议的仿真分析与比较
【 摘 要】文章使 用 ＮＳ ２网络模拟软件对 Ａ ｃ网络 中的三种典 型的路 由协议进行仿真 ，并对数据报成功接收率和平均 ｄＨｏ 端到端延迟时间性能参数进 行分析 比较 并给 出结论。
由信 息 ，包 括 跳 数 以及 下 一 跳 地 址 等 。Ｄ Ｄ 协 议 通 过 目的 序 ＳＶ
号 来 消 除环 路 问题 ， 一条 路 由 项 都 和 一 个 目的序 列 号 相 关 ， 每
（ ）基 于Ｎ ２ 真软件 的仿 真分 析 与 比较 二 Ｓ仿
１Ｎ ２ ． Ｓ 网络仿真软件介绍 Ｎ ２ ｎ ｔ ｏ ｋ Ｓｍ ｌｔ ｒ ２ （ Ｓ 是 ｅｗ ｒ ｉｕ ａ ｏ 网络 仿真 器 版 本 ２ 的 简 ）
目前 对 于 Ａ ｏ 网 络研 究 人 员 以提 出 了 诸 多 的 路 由协 议 ， ｄＨ ｃ
数据分组头 中携 带的路 由对分组进行转 发。它采用路 由缓存 技术 ， 用于存储源路 由信 息， 当学习到新的路 由时则修改 路 由缓 存 内容 。Ｄ Ｒ 由协 议 的主 机 不 需 要 周 期 性 地 发 送 报 Ｓ路
【 关键 词 】ＡｄＨｏ ｃ网络 ；路 由 协 议 ；ＮＳ ； 网络仿 真 ２ 【 图 分 类 号 】Ｔ ３ ３０ 中 Ｐ ９ ．１ 【 献 标 识 码 】Ａ 文 【 章 编 号 】１） —１５ （ １）卜 ０ ５～ ２ 文 （】 １ １ ０ ００ ０ ７ ０ （ ８ ２ 协 议 的 数 据 报 文 头 部 不 再 需 要 携 带 完 整 路 径 ，减 少 了数 据 报
果某条路 由超过时 限即使没有失效也会被删除。
MANET路由协议性能分析
ＭＡ Ｅ Ｎ Ｔ路 由协 议 性 能分 析
周 娅 黄桂敏
（ 桂林电子工业学 院 广西 桂 林 ５ １０ ） ４０ ４
摘 要
在分析 ＭＡ Ｅ Ｎ Ｔ的 Ｄ Ｒ、 Ｏ Ｖ、 Ｂ Ｓ Ａ Ｄ Ｄ Ｆ和 Ｌ Ｒ路 由协议基础上， 出 了一个仿真这 四种 ＭＡ Ｅ Ａ 提 Ｎ Ｔ路 由协议 的模 型 ， 并利 用
Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒｓ
Ｍｏ ｉ ｄ ｈ ｅ ｎ ｔ ｒ Ｍｏ ｉ ｏ ｅ Ｒｏ ｔ ｇ ｐ ｏｏ ｏ Ｓ ｍｕａｉ ｎ ｂ ｌ ａ ｏ ｅｗｏ ｋ ｅ ｂｌ ｎ ｄ ｅ ｕ ｉ ｒｔ ｃ ｌ ｉ ｌｔ ｎ ｏ
由） 如 Ｚ Ｐ和 Ｃ Ｓ ， Ｒ Ｇ Ｒ等， 这些 路 由协 议将 网络进 行 分簇 ， 出 选
虑 到算 法 的复 杂 性 与仿 真 的公平 性 等 原 因， 对 ＭＡ Ｅ 针 Ｎ Ｔ的
发 。源移动节点发起路 由发现过 程时 ， 负责广播 一个 路 由请求 报文 ， 在源移动节点通 信范 围内的所有 移动节 点都能 接收到该 路 由请求报文 。路 由请求报文会参照路 由发现 的 目的移动节点
Ｔ ｉ ａ ｅ ｒ ｐ ｓ ｓａ ｍｏ ｅ ｏ ｉ ｌｔ ｇ ｔ ｅ ｅ ｆｕ ｈ ｓｐ ｐ ｒ ｐ ｏ ｏ ｅ ｄ ｌ ｆｓｍｕ ａｉ ｈ ｓ ｏ ｒ ＭＡＮ Ｔ ｒ ｕ ｉｇ ｐ ｏｏ ｏｓ ｂ ｓ ｄ ｏ ｎ ｌｚｎ Ｓ ｎ ｎ Ｅ ｏ ｔ ｒ ｔｃ ｌ ａ ｅ ｎ ａ ａｙ ｉ ｇ Ｄ Ｒ ａ ｄ ＡＯＤＶ ａ ｄ ＤＢ ｎ ｎ Ｆ
Ａ Ｄ Ｏ Ｓ Ｚ Ｐ Ｄ Ｄ ＷＥ Ｄ Ｒ、 Ｂ Ｏ Ｖ、 Ｌ Ｒ、Ｒ 、 Ｓ Ｖ、 Ｐ、Ｓ Ａ Ｒ和 Ｃ Ｓ Ｇ Ｒ等。本文考
协议最大 的特点就是对源路 由信息 的使用 。每个数据包 的包头
最高传输速率的移动ADHOC路由协议小探
最高传输速率的移动ADHOC路由协议小探引言Ad Hoc 网络又称为多跳网络、无固定基础设施的网络或自组织网络，是由一组带有无线收发装置的自主的无线节点或终端通过相互合作形成的网络，可以独立于固定的基础设施，是一种自创造、自组织和自管理的网络。
移动自组网作为移动计算的一种特殊形式，由于它不需要固定的基站，各个节点均可自由移动，且能实现动态的链接，加上其具有生存性极强，且创建与移动极为方便的特点，在许多特殊情况下有着不可替代的作用，可广泛应用于国防战备、灾难援助、法律执行等无法得到有线网络支持或某些只是临时需要通信但建立有线通信网络代价太大的环境，且可以作为生存性极强的后备网络。
同时，随着移动自组网络研究的发展和相关产品的成熟，移动自组网必将越来越受到人们的重视。
路由协议作为影响网络性能的一个重要因素，是确保移动自组网络正确运行的关键。
路由协议的主要作用是迅速准确地计算到达目的节点的路由，同时通过监控网络拓扑变化来更新和维护路由。
移动Ad Hoc 网络的路由协议大致可以分为两种：表驱动路由和按需路由两大类。
1 表驱动路由协议与按需驱动路由协议表驱动路由协议又称先应式路由协议中，每个节点中维持有一张路由表以存储网络中达到其它所有节点的路由信息，各个邻居节点之间周期性地广播路由信息分组来交换路由信息,维持更新路由。
表驱动路由协议的优势在于能够很快地从路由表中找到对应于目的地的路由表项，相对于反应式的路由协议，能够很好地控制分组传输的时延，因此比较适合于数据传输实时性要求很高的应用场合，不太适合网络拓扑变化非常迅速的场合，因为网络拓扑的迅速变化可能使得路由表中的路由信息很快失效。
按需路由协议又称反应式路由协议,运行该协议的节点不需要维持及时准确的路由信息,在需要发数据时才查找路由。
每个节点中都存在路由发现过程和路由维护过程,前者负责寻找相应的路由,后者负责维护一个已建立的路由,直至目的节点不可达或不再需要该路由。
移动ad_hoc网络协议的分析与比较_彭革刚
移动ad -hoc 网络协议的分析与比较彭革刚 ¹黄昌来 º高传善» 摘 要 移动ad -hoc 网络M A N ET 是一组带有无线收发装置的移动节点所组成的一个多跳临时性自治系统。
作为无需基础设施的网络,M A N ET 在军事和民用方面具有广阔的应用前景,是目前网络研究中的热点问题。
本文分别对M A N ET 的M AC 协议和路由协议进行了分析与比较。
最后讨论了该领域的当前研究热点及进一步的研究方向。
关键词 移动ad-hoc 网络;M AC 协议;路由协议一、概述相对于有线网络而言,无线网络为用户提供了一种更为灵活的通信方式。
不象传统的GSM 和CDM A 网络,移动ad -hoc 网络M A N ET (M obile A d-Ho c N etw orks)是一种没有基础设施支持的移动网络,它由一组带有无线收发装置的移动节点构成。
与其它移动通信网相比,M AN ET 具有无中心、自组织、可移动和多跳等特点。
这些特点使它可以广泛的应用于国防战备、救灾工作以及某些需要临时快速建立一个通信网络的场合,因而具有十分广阔的发展前景。
在M A N ET 研究中,路由协议一直是最重要的研究方向,然而随着研究的深入,M AN ET 的M A C 协议也逐渐成为新的研究热点。
本文分别对M AN ET 的M A C 协议和路由协议进行了分析与比较。
文章接下来讨论M A N ET 的M A C 协议,然后分类阐述各种主要路由协议的设计思路和特点,最后是本文的结论和进一步的研究方向。
二、MANET 的MAC 协议M A C 协议的主要目标是在解决多个节点公平接入共享信道的基础上,尽量提高信道的利用率。
在M A N ET 中,动态变化的网络拓扑结构以及无线信道变化的不规则性,使得传统的M A C 协议不能满足M AN ET 的需要。
如何设计高效的M A C 协议已称为当前M A N ET 研究的一个热点问题。
主动路由协议
对于目前所提出的众多MANET路由协议，协议性能的分析和比较重点集中在DSDv, AODV, DSR和ToRA等几种路由算法上，通过报文发送率、路由开销、路径最优性、吞吐量、平均端到端时延等参数对路由协议的性能进行评估和比较。
根据国内外公布的MANET路由协议仿真实验结果进行研究，可以得出这样的结论：各种不同情况的比较下，如不同的数据源数根据路由建立时机与数据发送的关系可以把路由协议分为三种：主动路由协议、按需路由协议、混合路由协议。
主动路由协议是事先给定所有路径，并不考虑实际中是否用到具体的路径。
这种方式路由的建立、维护的开销都很大，资源要求高，不适合于传感器网络。
按需路由协议是在传输中需要路径时才按需要去计算合适的路径，这种方式会产生较大的时延。
混合路由协议是综合利用前面两者的一个结合体。
由于无线传感器网络中节点能量有限，且只具有局部网络信息，一般都是采用按需路由或者是混合路由协议。
根据路由过程中节点的通信模式可以把路由协议分为以下几种：单跳协议，传感器节点把采集到的数据直接发送给基站节点。
在这种方式中，如果网络规模较大，则节点的能量会很快耗尽；随着节点数目的增加，网络中的数据冲突也会变得更加严重。
洪泛式路由协议，这是一种简单的协议，它不需要维护网络的拓扑结构和路由计算。
接收到数据的节点以广播的方式转发给所有邻居节点。
虽然这种方式的路由协议实现很直接，但它有严重的缺陷，会带来网络内信息的内爆和交叠。
而且对资源有很大的浪费。
平面型路由协议，网络中所有节点都是地位平等的。
当一个节点需要发送数据给基站节点时，可以通过其它节点作为中间节点进行转发，最后到达基站节点。
也是一种多跳的传输数据的方式。
一般来说，在基站节点附近的节点参于数据中转的概率要大于远离基站节点的传感器节点。
因此，基站节点附件的传感器节点由于频繁的参于数据转发而会很快的耗尽能源。
平面型路由协议实现简单，健壮性好：但建立、维护路由的开销较大，数据传输的跳数多，一般适用于规模小的网络。
AdHoc网络
AdHoc网络AdHoc网络是一个没有有线基础设施支持的移动网络。
在AdHoc网络中，所有的节点都是由移动主机构成的。
最初是应用于军事领域，是为了在战场环境下分组无线网络数据的通信。
AdHoc是一个拉丁词汇，在拉丁语中他的意思是“为了这个目的（forthispurpose）”。
Adhoc网络是一种独具特色的网络，作为一种新型的无线、多跳、无中心分布式控制网络，它无需网络基础设施，具有很强的自组织性、鲁棒性、抗毁性和容易构建的特点，其关键技术一直是研究的热点和难点。
文章主要对Adhoc网络的路由协议、服务质量、功率控制、安全问题和互联问题进行分析和探讨，最后展望了Adhoc网络的发展前景。
1、Adhoc网络特点随着移动通信技术的飞速发展和普及，人们对移动通信的需求越来越强烈，涌现出了众多的移动通信技术，Adhoc就是其中之一。
Adhoc网络是一种无线多跳网络，与传统的无线网络相比，它不依赖于任何固定的基础设施和管理中心，而是由一组自主的移动节点临时组成，通过移动节点间的相互协作和自我组织，保持网络连接和实现数据的传递，主要应用于军事战场、医疗抢险以及抗洪救灾等特殊紧急环境。
Adhoc网络组网灵活、快速，使用非常方便，但必须为Adhoc设计专门的协议和技术，因为传统固定网络和移动蜂窝网络中的技术和协议无法直接复制到Adhoc网络，这是由Adhoc网络自身特性决定的。
因此有必要对Adhoc网络的路由协议、服务质量和功率控制等关键技术进行探讨。
2、关键技术探讨2.1路由协议路由协议是Adhoc网络的重要组成部分，开发良好的路由协议是建立Adhoc网络的首要问题。
与传统网络的协议相比，Adhoc网络路由协议的开发更具挑战性，这是因为传统网络的路由方案都假设网络的拓扑结构是相对稳定的，而Adhoc网络的网络拓扑结构是不断变化的。
另外，传统网络的路由方案主要依靠大量的分布式数据库，这些数据库保存在某些网络节点和特定的管理节点中，而Adhoc网络中的节点不会长期存储路由信息，并且这些存储的路由信息也不总是可靠的。
DSDV路由协议分析与仿真
ocolisakeyissueonnetworklayerinWSN.ThisthesismainlyfocusesonDestination-Seq-
ueneedDistanee-Veetor(DSDV)routingprotocolbasedonroutingtable.
ThisthesisdescribestheconceptofWSNonthebasisofthecharacteristicsoftheintroductionofWSNrouting，and generally introducesoftheexistingWSNroutingprotocolandachievesaroutingprotocolbasedonthekindsofroutingtable-driveninconjunctionwithexistingWSNroutingprotocols(DSDV).ThisthesisanlysizestheDSDVrouting protocolin detail,andrealizedsimulationof DSDVrouting protocolsin NS2,and analysis of the data produced during simulation, thento find the routing path.After that, we analysisthe results andresults tofurtherlydeepen our understanding ofDSDVrouting protocols.
ad hoc网络的路由协议
B
A-B E
A-B-E
H 目的节点 A-C-D-G
A-C-D D
G
F
A-C-D-F
A 源节点 A (A) ID=8
A-B E (A,B) ID=8
A-B-E
(A,B,E) ID=8 路由请求
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按需驱动路由协议
DSR路由发现过程：路由应答
路由应答的基本操作 目的节点接收到路由请求后，把路由信息加入到路由 应答报文（RREP）中，并将此报文回送给源节点。 如果目的节点路由缓存中有到达发起节点的路由，此 时目的节点可以直接使用该路由回送路由应答。如果目 的节点路由缓存中没有到达发起节点的路由，此时需要 考虑节点通信链路的方向性问题。 ①如果源-目的是双向通信链路，此时目的节点到发起 节点的路由即为发起节点到目的节点路由的反向路由。 ②如果源-目的是单向通信链路，目的节点就需要发起 到源节点的路由发现过程，同时将路由应答报文捎带在 新的路由请求中。 源节点接收到RREP后在路由缓存中存储路由信息。
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按需驱动路由协议
DSR路由发现过程
路由发现的基本操作 （ 2 ）中间节点收到路由请求报文后，需要进行请求 报文检测。 ①中间节点收到来自同一个源节点，并且请求ID相同 的路由请求报文，则直接将该报文丢弃。
A 源节点 A A-C A C A-B-E F B A-B E A-B-E-F A-B-E H 目的节点
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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。
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表驱动路由协议端到端延时好于按需驱动路由协议，
按需驱动路由协议在数据报文交付率和路由负荷方面好于表驱动路由协议。
在对网络延时要求较高的环境下，一般选用表驱动路由协议
DSDV 依赖于路由消息的周期性广播，在高速移动的 Ad Hoc 网络中不宜使用
对数据包完整性和带宽要求严格的场合应尽量选择按需驱动路由协议[
面向应用的如时延和吞吐量之类的性能指标，在比较宽松(即节点较少或移动性较弱)的环境中，DSR 协议优于 AODV 协议；但是在较苛刻的环境中则 AODV 优于 DSR 协议，环境变得越来越苛刻(即载荷变得越重，移动性变得越强)，AODV 协议相对于 DSR 协议的性能优势越来越明显
表驱动路由协议 (DSDV) 的平均时延要小于按需路由协议(AODV，DSR)
分组投递率、路由开销和能量消耗等性能不如按需路由
AODV 协议具有较强地适应能力,适用于网络拓扑变化频繁的环境;DSR 适用于节点较少网络变化较小且对时延要求不高的环境;DSDV 协议更适用于网络节点移动速度较小的环境
AODV一旦路由建立后，数据包的延时要明显优于DSDV。
实际上，随着移动节点数目和节点移动速度的增加，AODV的优势将更加明显。
在节点高速移动，网络拓扑变化频繁时，AODV 和DSR 的包投递率要比DSDV 好。
但是在节点慢速移动时，DSDV 的端到端平均时延要好于AODV 和DSR。
这
LAR路由协议适合于节点以中低速移动 ,节点平均密度稍高但网络负载不宜
过高 ,报文发送率中高的环境
簇内节点采用表驱动路由,CBRP算法适合于节点多，速度受限的MANET。
在节点移动速度相当快的 MANET 中 CBRP 算法导致网络开销迅速增大，严重影响网络性能
GPSR协议与采用Flooding算法的协议相比降低了网络负载，提高了投递成功率，缩短了路由跳数，所以它更适用于较大规模的网络。
AODV,DSR,GPSR
DsDv协议的应用非常受限，无法支持网络规模较大，拓扑变化相对频繁的网络环境。
AoDv 和DSR可以很好地支持中小规模的网络，而对于大规模的网络需要通过分
簇算法来扩展。
AoDv协议对带宽利用率高，能够及时相应网络拓扑变化，同时能避免路由环路
现象。
AODv协议也存在一些问题。
由于在路由请求报文的广播过程中建立了反向路由，用于回送路由应答报文，所以要求传输信道是双向的，因此AODv仅适用于双向传输信道的网络;路由表仅维护一条到指定目的节点的路由;AODv的前向路由生存时间定时器会删除生存时长内未使用的路由，即使相应路由是有效地。
OLSR 和DSDV协议的时延整体上小于其他三种协议.
DSDV协议的分组传送率低于其他协议; 路由开销方面, TORA协议的最大, DSR 最小, OLSR 的开销也较小, DSDV的开销基本不随节点的移动性而改变; DSDV 的平均跳数最少, 其次是OLSR。
在节点数不多、节点移动性不强的网络中,选用DSDV 路由协议较宜; 在节点移动性强的网络中, DSR 协议性能较差, 此时宜选用A ODV 或T ORA 协议;在通常的网络环境下可选用OLSR 路由协议。
进港的过程是一个减速和靠近港口，集中到一点的过程，出港是一个缓慢加速和远离港口的过程。
这样的一个运动模型，显然与random waypoint截然不同。
经过查阅资料绝大部分轮船的运行速度都是在10m/s-15m/s之间。
所以我们建立一个基于海洋环境的船只运动模型。