一种改进的AODV路由算法
一种基于AODV改进的安全路由方案
长沙 ４０７ ） １０ ５ （ 中南大学信息科学与工程学院
摘
要
针对现有 改进 的 Ａ Ｄ Ｏ Ｖ安全路 由方案进行分析 ， 提出一种在路 由查找阶段进 行邻居 相关验证 和二项分 布概
率递推验证的双验证 以及在路 由维护阶段进行局部路 由重建的机 制 ， 通过与已有的基于 Ａ Ｄ Ｏ Ｖ的安全性方案 比较 ， 明能 证
维普资讯
总第 ２０期 ２
计算机与数 字工 程
Ｃ ｍｐ ｔｒ＆ Ｄ ｇｔｌＥ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｏ ｕｅ ｉｉ ｎ ｉ ｅ ｒ ａ ｎ
Ｖｏ ＿ ６ Ｎｏ ２ ｌ３ ．
７ ５
２０ ０ ８年第 ２期
一
种 基 于 Ａ Ｄ 改 进 的 安 全 路 由方 案 Ｏ Ｖ
Ｒ Ｅ 路径 ・ － Ｒ Ｅ 路 径． ＲＱ －－ Ｒ Ｑ －￣ －一 Ｒ Ｅ 路 ＲＱ
× 链路不通 ＼ 、一，／ 慌假路 径
图 １ ＡＯＤＶ路 由 图
网络 中成 立 ， 同时在通 信传输 过程 中必 须对数 据包 进行数 字签名 和加密 ， 耗费 中 间节 点大 量 的计 算资 源 ； Ｒ Ｎ和 Ｓ Ａ ＡＡ Ｅ Ｄ都需 要在 Ａ Ｏ Ｄ Ｈ Ｃ环境 中实现 时间 同步 ， 在实际 环境 中很 难 做 到 ；Ａ 这 Ｓ Ｒ协议 安
较好的解决 Ａ Ｄ Ｏ Ｖ协 议 的 安 全 缺 陷 。 关键词 Ａ Ｃ 网络 ＤＨＯ Ｔ ３ ３８ Ｐ ９ ． 路 由协议 安全 双验 证 中图 分 类 号
１ 引言
随着 无线通 信领域 研究 范 围的不断 扩展 ， 无线 自组织 网络的技 术 发 展 也在 不 断 更 新 中 。不 少研
Ｓ Ｒ 、 Ｍ 等安 全路 由协 议 ， 是这 Ａ ＭＲ 但
有效的AODV路由协议改进方法
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：Ａｄ ｈ ｃ ｎｔ ｏｋ Ａｄ Ｈ ｃＯｎｄ ｍａｄ Ｄｉ ａｃ ｅｔｒＡ Ｖ）ｒｌｔ ｅ ｍｏ ｉｔ ｏ ｅｗ ｒ ： ｏ —ｅ ｎ ｓ ｎ ｅＶ ｃｏ（ ＯＤ ； ａ ｖ ｂｌｙ ｔ ｅ ｉ ｉ
摘
要 ： 了在路 由请 求时避免使用相对移 动性很 高的节点 ， 为 在路 由应答 时选取 更可靠的路 由， 出一种 Ａ０ 提 ＤＶ路 由协议 改进算
法， 该算 法充 分利用 Ａ ｏ ｄ ｈ ｃ网络节点 的移 动性信 息 ， 与ＡＯ ＤＶ￣］ 改进后 的协议 可发 现更稳定 的路径 ， 明显 降低路径 断裂的 比， 并 概率 ， 且协议 的延 时小， 包投递率 高 仿真 结果验证 结论 的正确性 。
Ａ０ （ ｏ ｎｄｍａｄ Ｄｉａｃ ｅｔｒ是 按 需 路 由 ， ＤＶ Ａｄ Ｈ ｃ Ｏ ．ｅ ｎ ｓ ｎｅ Ｖ ｃｏ） ｔ
１１ 路 由发现 ．
源节点有数 据需要发送 时先查 看路 由表 中是否有到达 目
ＬＩ Ｄｏ ｇ ｉ ＦＵ ｎ ｎＲｅ ｉｅ ｎ ｘａ， Ｘｉ ａ ． ｖ ｓｄ ＡＯＤＶ ｏ ｔｎ ｒ ｔｃ １ ｍｐ ｔｒ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｎ ｐｉａ ｏ ｓ２ １ ， ７（ ８ ： ３８ ・ ｒ ｕ ｇ ｐ ｏｏ ｏ． ｉ Ｃｏ ｕ ｅ ｇｎ ｅ ｉｇ ａ ｄ Ａｐ ｌ ｔ ｎ ， ０ １ ４ ２ ） ８ －５ ｃｉ
Ｃ ｍ ｕｅ ｎ ｉｅｒ ｇ口 ｏ ｐ ｔｒ ｇｎｅｉ Ｅ ｎ
疗 日 计 算机工程 与应用 ｃｆ ０
有 效 的 Ａ Ｖ路 由协 议 改 进 方 法 ＯＤ
李冬 霞 ， 付西男
无线传感器网络AODV路由算法改进
探索
ห้องสมุดไป่ตู้
无线传 感器 网络 Ａ Ｏ Ｄ Ｖ路 由算 法改进
刘 方
（ 南京邮 电大学通达学院 ， 江苏 扬 州 ２ ２ ５ １ ２ ７ ）
［ 摘
要 】无线传感器网络 的传统路 由层协议 中， 在进行路 由选择 时， 仅仅根据能量 最优或者最短路径作为依据 ， 没有考 虑节点的链路状 态信 息。结合物理层状态对路 由的影响 ， 对Ａ Ｏ Ｄ Ｖ算法进行 改进 ， 计算 出节点的最优 发送功
信代价 ，计算节点作为下一跳转 发节点 的概率 ，使网络能耗均 发 送功率节省能耗 。仿真实验证 明与路 由层 采用 Ａ Ｄ Ｏ Ｖ协议相
衡。用 Ｃ ｏ ｓ ｔ （ ｉ ） 表示节点 ｉ 到汇点 的期望代价 ， 各条路径 的通信代 比，在数 据发送 间隔 固定 时 ， Ｓ ｉ ｎ ｋ节点 接收 数据包 一定 的情 况 价的加权平均值就是期望代价值 。路 径建立步骤如下 ： 下， 本协议的网络总能耗更少。
的期 望代价 Ｃ ｏ ｓ ｔ 初始值为 ０ 。
Ｒ Ｅ Ｑ消息帧结构
节点
节点地址 距离汇点 节点到汇点 节点剩余
距离 的期 望代价
点在监测区域外。 （ 二） 所有节点一旦部署 ， 不再发生移动。 （ 三） 节点初始能量值相 同， Ｓ ｉ ｎ ｋ节点能量不受 限制 。
仿真 中 ５ １ 个节点 随机均匀 分布在 １ ０ ０ ０ ｍｘ １ ０ ０ ０ ｍ的方形 区
域 内， Ｓ ｉ ｎ ｋ 节 点位 于区域 中心 ， 坐标为（ ５ ０ ０ ， ５ ０ ０ ） 。节点最大通信 距离 ２ ５ ０ ｍ， 节点采用 多跳方式传递数据到 Ｓ ｉ ｎ ｋ 节点 。
步骤 ｌ ： 由汇点开始 ， 采用经典洪泛协议 ， 广播路径建立请求 Ｒ Ｅ Ｑ， 其中 Ｒ Ｅ Ｑ消息帧部分字段 如下表所示。Ｄ ｓ 和节点到 汇点
一种改进的AODV多路径QoS路由算法
一种改进的AODV多路径QoS路由算法摘要：本文研究了一种改进的多路径qos路由算法：aodv-mqs。
该算法是在aodv基础上提出的一种按需的路由算法，在初次探测路径的eerq包中增加了qos约束并且在多路径的选择上综合考虑了路径的生存能力和相关性的约束。
关键词：qos路由算法多路径中图分类号：g718 文献标识码：c doi：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.12.0701 模型建立在本文研究的ad hoc网络中本文令每一个节点都维护三张表格，并且每一个节点通过周期性的发送数据检测包来维护三类表。
2 改进的aodv-mqs算法2.1 aodv-mqs算法概述本文首先在aodv的初次探测包eerq的基础上增加了自己的qos 相关约束，并且在中间节点处理重复收到eerq包的问题上提出了一种新的等待比较转发策略，进而抑制了链路拥塞，更有效保证了到达目的节点链路的不丢失性等，再在eerq包到达目的节点后而做出响应的应答包eerp中增加了路径记忆路由表项，计时器项和有效时间项，在eerp包的应答过程中可以保留该包经过的路径节点到eerp中，并不断比较计时器项和有效时间项，当计时器项大于有效时间项则丢掉此包。
最后在所有可行路径到达源节点后依据路径的生存能力排列并选择出最优最大不相关两条路径来传输数据包，去除与选出路径有相关性的路径而其余可用路径留在源节点的路由表中作为主路径的后备可选路径。
2.2 路由建立探测包eerq预处理：向rreq包中增加数据包对路径所要求的时延域，有效时间域，带宽域bandwidth和路径的生存活力域e。
其中时延域为一个时间记时器，初值为0。
有效时间域为信息所能承受的最大路径延迟时间。
带宽域为所要求的最小带宽；路径的生存活力域初始化为源节点的生存活力，随着探测包的转发不断改变。
应答包eerp欲处理：当eerq探测包到达目的节点后，目的节点立即根据其节点的路由表逆向向源节点发送应答包，向该应答包中增加路径记忆路由表域，计时器域和有效时间域。
一种改进的AODV路由算法的开题报告
一种改进的AODV路由算法的开题报告一、课题背景和研究意义AODV (Ad hoc On-Demand Distance Vector)是一种常见的Ad Hoc网络路由协议，它具有路由建立快速、节点间维持的跳数较少且构建了一个树状的网路结构等优点，在各种无线传感器网络和移动自组网中都得到了广泛应用。
然而，AODV路由算法在实际应用中还存在一些问题。
首先，AODV 算法存在着“过度回复”问题，即节点在寻找路由时一直接收到大量的RREP（路由应答），从而造成网络的拥堵。
其次，AODV算法的路由稳定性比较差，当网络环境变化较快时，容易造成节点跳数的变化，影响网络的性能。
因此，对AODV路由算法进行改进具有重要的研究意义和应用价值。
通过改进算法，可以提高路由效率和稳定性，保障无线网络传输性能和质量。
二、研究目标和内容本次研究的主要目标是进行AODV路由算法的优化改进，提高其路由效率和稳定性，主要研究内容包括：1、设计一种新的路由表结构，优化路由表的存储和更新方式，减少节点在寻找路由时的计算时间和存储空间。
2、优化RREP的发送方式，在保证路由成功的情况下，减少RREP的冗余发送，解决过度回复的问题。
3、引入路径信任机制，对路由进行评估和选择，保证路由的稳定性和可靠性，有效避免网络震荡。
三、研究方法和技术路线本研究采用定量与定性相结合的方法，首先对AODV路由算法进行调研，明确其存在的问题，确定改进的方向和目标。
然后，设计新的路由表结构，通过数学模型和仿真实验等方式进行测试和验证，评估其路由效果和稳定性。
同时，引入信任机制，通过机器学习等技术对路由进行评估和选择，提高路由的可靠性和安全性。
预计的技术路线如下：1、调研AODV路由算法，明确存在的问题和需要改进的方向。
2、设计新的路由表结构，通过数学模型和仿真实验等方式进行测试和验证，评估其路由效果和稳定性。
3、引入信任机制，通过机器学习等技术对路由进行评估和选择，提高路由的可靠性和安全性。
AODV协议详解
AODV协议详解AODV（Ad-hoc On-Demand Distance Vector）是一种用于自组织无线网络的路由协议。
它是基于距离矢量路由算法的一种改进，并在无线传感器网络（WSN）和移动自组网（MANET）中广泛应用。
AODV的主要目标是在网络中实现有效的路由，同时减少网络资源的消耗。
AODV协议通过以下方式工作。
当一个节点需要向目标节点发送数据时，它首先广播一个路由请求（RREQ）消息以查询目标节点的路由信息。
接收到这个消息的节点会更新路由表，并向源节点发送一个路由回复（RREP）消息，该消息包含到目标节点的路径信息。
在此过程中，源节点可以选择最佳的路径，并将其添加到路由表中。
当源节点收到RREP消息后，它就可以开始向目标节点发送数据了。
在途中，如果网络拓扑发生变化（例如节点移动或节点失效），AODV协议会更新路由表以反映这些变化。
在节点间的通信过程中，AODV协议使用一种称为序列号的技术来区分新的路由信息和旧的路由信息，并避免出现循环路径。
每次路由更新时，序列号都会递增，并在路由表中进行记录。
另外，AODV协议还支持源路由。
源路由是指由源节点指定的完整路由路径，数据包将按照此路径传输。
这意味着源节点可以控制数据包的传输路径，可以避免路径和路由发现的开销，并减少网络资源的消耗。
但是，源路由在网络中可能会面临节点失效、链路中断和网络拓扑变化等问题，因此需要进行有效的处理。
在AODV协议中，节点还可以进行路由维护。
路由维护是指节点在路由表中更新、维护和删除路由信息以反映网络状态的变化。
AODV协议使用一些机制来处理链路中断、节点失效和网络分割等问题。
当节点发现路由不可用时，它会向源节点发送一个路由错误（RERR）消息来通知源节点，并更新自身的路由表。
总结起来，AODV协议是一种用于自组织无线网络的强大路由协议。
它具有快速路由发现、低资源消耗和多路径支持等特点，可以在无线传感器网络和移动自组网等环境中提供高效的数据传输。
基于ZigBee网络的AODV路由改进算法
基于ZigBee网络的AODV路由改进算法作者：常赟杰张位勇李桂香来源：《电脑知识与技术》2017年第06期摘要：针对AODV协议算法会产生冗余RREQ报文，导致网络拥塞的缺点，提出一种能量有效的改进算法EE-AODV。
EE-AODV在路由发现过程中，通过设定定时器选择跳数少、剩余能量高、链路质量好的节点进行数据包的转发。
实验证明，EE-AODV减少了ZigBee网络中RREQ报文的数量、降低了数据包的时延，降低了网络整体能耗，提高了网络生存周期。
关键词：ZigBee；AODV路由；能量有效；剩余能量；链路质量中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）06-0022-02Abstract：The AODV protocol has disadvantage of large numbers of redundant data which will lead to network congestion.An energy efficient improved AODV routing （EE-AODV） was proposed. EE-AODV choose the nods which have lower number of hops， higher level of the，remaining energy， and higher of the link quality to broadcast the packet during the route-discovery process. Experiment shows that the EE-AODV prolongs the ZigBee networks lifetime for reducing the number of RREQs the energy consumption， and decreasing the network delay.Key words：Zigbee； AODV routing； energy efficient； remaining energy； link quality1 概述ZigBee作为物联网的关键技术之一，以其功耗低、数据传输可靠、组网灵活、数据传输安全性好和低成本的优势广泛地应用于智能家居、智能交通、工业自动化以及医疗等各个领域[1]。
无线传感器网络中AODVjr路由算法改进-
无线传感器网络中AODVjr路由算法改进*摘要：目前无线传感器网络主要采用zigbee协议，而zigbee 协议中aodvjr路由算法查找路由时容易引起广播风暴。
根据aodvjr 算法中路由请求命令帧结构和路由应答命令帧结构的特点，研究出一种改进的aodvjr路由算法。
改进算法中通过命令帧结构中的命令选项保留字，取保留字第0位控制命令帧传输的方向性，该位为1表示向该节点的子节点方向传输，该位为0表示目的地不在该节点的子节点范围内。
利用omnet++4.1进行的仿真实验结果表明，改进的aodvjr路由算法能有效减少通信量，降低跳数，节约网络的整体能量，同时提高了网络的传输效率。
关键词： zigbee； aodvjr；广播风暴； omnet中图分类号：tp393 文献标志码：a 文章编号：1006-8228（2013）01-09-03improvement of aodvjr routing algorithm in wireless sensor networkzou guoxia， tang jianqing（guilin university of aerospace technology， guilin，guangxi 541004， china）abstract： at present， zigbee protocol is mainly applied in wireless sensor network. however， it is easier to arouse a broadcast storm when using the aodvjr routing algorithm.according to the characteristics of aodvjr algorithm， that is， route-requesting command frame structure and the route-replying command frame structure， an improved aodvjr routing algorithm is designed. the improved algorithm reserves word by commanding options in the command frame structure， and controlling the direction of command frame transmission by using the reserved word 0. if the bit is 1，the frame should be forward to the child node of the current node. otherwise， the destination node is not a child node of the current node. the simulation result by usingomnet++4.1shows that the improved aodvjr routing algorithm can effectively reduce traffic， and save the overall energy of the network， while improving the efficiency of network transmission.key words： zigbee； aodvjr； broadcast storm； omnet0 引言无线传感器网络是由大量无处不在的，具有通信与计算能力的微小传感器节点密集布设在监控区域而组成的自组织网络，应用前景非常广阔。
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中 图 分 类 号 ：ＴＰ ９ ３３ 文 献 标 志 码 ：Ａ
由于 Ａｄ Ｈｏ ｃ网络 的无 线 传输 特点 以及 它 的节 点 动态 运 动 导 致 的位 置 不 确定 性 ， 统 的路 由协 议 根 本 传 无 法适 应 自组 织 网这些 特点 。因此 ， 网络 有其 独特 的路 由协议 ， 该 ＡＯＤ 就是 其 中应 用 较广 泛 的 一项 协 议 ， Ｖ
张 菡 ，贾 小 珠 ，杨 霞
（ 岛大 学 信 息 工程 学 院 ，山 东 青 岛 ２ ６ ７ ） 青 ６ ０ １
摘 要 ： 了进一 步解 决 ＡｄＨｏ 为 ｃ网络拥 塞 ， 减小 网络传 输 能量 消耗 ， ＡＯＤＶ路 由协 议 的 在
基 础上 ， 利用 随 机早 期检 测 ， 对该 协议 进行 ～ 系列 的改 进 。根据 当前节 点 中缓存 的 队列长 度来 确 定不 同方 式 回应 ＲＲ Ｑ 以及 综合 考 虑节 点剩 余 能量 和 跳 数 ， Ｅ 改进 Ｈｅｌ 来节 省 ｌ ｏ包 路 由能 耗 。仿 真 结果 显示 ， 改进后 平 均时 延 和 丢包 率 降低 ， 能效 果 提 高 ， 长 了 网 络生 节 延
１ ＡｏＤ 路 由协 议 的 改 进 方 法 Ｖ
１ １ 网 络 拥 塞 问 题 的 改 进 ．
为 了解决 网络拥塞 这 一 问题 ， 以在 Ａ（Ｄ 协 议 中引入 简 单 队列 管理 和路 由分 流机 制 ， 早 期 的监 测 可 ）Ｖ 在 中预 防节 点发 生拥 塞 ， 避免 网络 中的负 荷全 部堆 积 在部 分节 点 或路段 ， 新建 路 由绕 过负荷 重 的节 点 和路段 使 而选 择相 对空 闲的节 点和 路段 ， 效地 分流 了网络 负荷 ， 高 了 网络 的传 输性 能 。 有 提 在 ＡｄＨｏ ｃ网络 中 ， 中间节 点 在收 到路 由请 求 后 ， 根据 在 自身 节 点处 等 待 发 送 的数 据 包 的 队列 的长 度 ， 来 决 定是 直接 响应 ， 迟 响应或 是 直接 丢弃 。在 原 ＡＯＤ 中 ， 延 Ｖ 假设 待 发送 分 组缓 存 队列 的最 大 长度 Ｄｍａ 。 ｘ 可 以设置 一个 最 大和最 小 门 限值来 提前 预 测有 无拥 塞 发生 ， 比如设 置最 小 门限 ｒｉ ， 大 门限 为 Ｉａ 。如 果 ａｎ最 ｎｘ
导 致 网 络 断 裂 。 Ｍｏ ｅ曾提 出 一 种 基 于 ｈ ｌ ｋ ｅｌ 息 的 改 进 型 Ａｏ ｏ消 ＤＶ 协 议 一 Ａ０ ｈ ＤＶ 路 由 协 议 ［ ， 协 议 利 用 １ 该 ］
接收的 ｈｌ ｅｌ 能量 值选 择传 输 功率 小 的路 由 ， 一定 程 度 上减 少 能量 消 耗 ， 是没 有 考 虑各 节 点剩 余 电池 ｏ包 在 但 能量 ， 法避 免 多条 传输 能量 路 由选 择 同一节 点 ， 无 使得 一 些关 键 节 点频 繁 参 加最 小 传 送 能量 路 由 ， 而 耗尽 从
能 量 导 致 网 络 断 裂 。 并 且 ｈ ＤＶ 也 没 有 考 虑 路 由 响 应 的 盲 目性 ， 能 有 效 避 免 网 络 拥 塞 。 针 对 上 述 问 题 ＡＯ 不
本文 借 鉴随机 早 期检 测 ＿ ｊ 根 据 当前平 均 队列 长度 决定 路 由请 求 响应 方式 来 解 决 网络 拥塞 ， 且 综 合 考虑 ２ ， 并 了路 由的最小 化 传输 总 能量 和最 大化 网络 生存 时 间 ， 在最 大化 网络 生存 时 间 的同时 使总传 输 能量 尽可 能小 。
Ｄｅ ． ２ ０ ｃ １ ０
文 章 编 号 ： ０ ６—１ ３ （ ０ ０ ０ １０ ０ ７ ２ １ ） ４—０ ７—０ ０５ ４ ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊｉｓ ．１ ０ ｏ ： ０ ３ ６ ／．ｓ ｎ ０ ６—１ ３ ． ０ ０ Ｏ ． ｌ ０７２１．４０３
一
种改进 的 Ａ ＯＤＶ路 由算 法
于 ｒｉ， 说 明 该 节 点 当前 负 荷 较 轻 ， 以 按 原 ＡｏＤ 协 议 方 式 处 理 ＲＲ Ｑ。 如 果 中 间 节 点 的 缓 存 队 列 长 ａ ｎ则 可 Ｖ Ｅ
＊ 收 稿 日期 ：２ １ —０ Ｏ ０ ９—２ ５
第２ 卷 第 ４ ３ 期
２０ｌ０年 １ ２月
青 岛大 学 学 报 （ 然 科 学 版 ） 自
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＱＩ ＮＧＤＡＯ ＵＮＩ ＶＥＲＳ Ｔ （ ｔ ｒ ｌＳ ｉｎ ｅＥ ｉｉｎ） Ｉ Ｙ Ｎａｕ ａ ｃｅ ｃ ｄ ｔｏ
Ｖ有 简单 实 用且 性能 优越 等特 点 。但是 随着 移 动 自组 网 的规 模 扩 大 ， ＡＯＤ 自身 的 不 足逐 渐 暴 露 出来 ： Ｖ
（ ）不考 虑节 点 当前 的负荷 ， 应路 由收到 路 由请 求 后 盲 目响应 ， １ 相 可能 导 致 网 络拥 塞 ； ２ （ ）ＡＯＤ 中 中 间节 Ｖ 点 不考 虑 自身剩 余 能量 问题 ， 目响应 Ｒ Ｑ， 使部 分 路 由能 量 不足 从 而建 立 起 的路 由生存 期 很 短 ， 易 盲 ＲＥ 致 容
一
个 中 间节点 的缓存 队列 长度 大 于最 大 门 限 ｍａ ， 说 明该 节 点 的负 荷 已到 达极 限 ， 能再 传 输 新 的数 据 ｘ则 不
流， 因此 ， 它丢 弃所 收到 的 目的节 点 不是 它 本 身 的 Ｒ Ｅ 即不 再 作 为 中间 节 点参 与建 立 新 路 由 ， Ｒ Ｑ， 即使 它 有 到 目标 节点 的 积极路 由 ， 也不 直 接 响应路 由请 求 ， 直接 丢弃 路 由请求 包 。如果 节 点 的平 均 缓存 队列 长度 小 而