发布时间 : 星期日 文章移动Adhoc网络路由协议及其性能比较更新完毕开始阅读27425d615b8102d276a20029bd64783e09127d27
(3采用TORA 协议。由于T ORA 是按需路由协议,并且TORA 运行在IMEP 之上,因此,模拟开始时节点只发送IMEP 消息,直到127s 时节点0才开始发送TORA 选路消息。在整个模拟中,3个节点总共发送了1199条IMEP 路由消息和1条T O-RA 消息,节点0发送了71个CBR 包,其中丢失了0个CBR 包。
(4使用AODV 协议。AODV 也是按需路由协议,模拟开始时节点不发送路由消息,直到127s 时,节点0开始发送CBR 数据包时才发送AODV 选路消息。在整个模拟中,3个节点总共发送了4条AODV 消息,节点0发送了69个CBR 包,其中丢失了0个CBR 包。
(5为了比较在不同网络负载下路由协议运行的情况,以DSDV 路由算法为例,将CBR 的分组大小改为1024字节,并将CBR 流的发送间隔改为0.
5s,此时的网络负载将明显增加。将这种网络负载环境下的DSDV 协议称为DSDVB ,并对其进行相同的试验。从整个模拟过程中可以发现:3个节点总共发送了97条message 路由控制消息,而节点0总共发送了426个CBR 包,但丢失了97个CBR 包。
下面以分组投递率和路由开销为性能指标对以上路由协议进行比较。分组投递率是指接收端收到的分组总数和发送端产生的分组总数之比,它可以反映网络所能支持的最大吞吐量,从而在一定程度上刻画了协议的完整性和正确性。路由开销是指模拟期间传输的路由控制分组的总数,并且对一个需要经过多跳路由传输的分组而言,每一跳传输相当于一次分组传输[7]。路由开销可以用来比较不同路由协议的可扩展性、适应网络拥塞的能力和协议的效率。由测试数据得到的各协议的分组投递率和路由开销见表1。
表1 4种Ad h oc 路由算法的仿真结果
T ab .1Simulation res ults of 4Ad hoc r outing algorithms 路由算法分组投递率 路由开销(分组
DSDV 79qDSDVB 76?DSR 100% 3TORA 9800AODV 100% 4
分组投递率:在相同的移动特性下,反应式路由协议(DSR 、T ORA 以及AODV 的分组投递率高,趋近100%(因为这里网络开销很小,使得分组投递率达
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76?2002年第4期 重庆邮电学院学报 CUPT
到100%。而DSDV的分组投递率最低,大约为79%。这是因为DSDV为目的节点只维护一个路由,当此路由失效时将没有可以替换的路由。并且发现DSDVB协议的分组投递率低于DSDV,这是因为分组投递率将随网络负载的增加而减少,实际上网络负载对其它路由协议也有类似的影响。
路由协议开销:4种路由协议的开销差别明显, DSR开销最小,TORA开销最大。由于TORA、DSR 和AODV都是按需路由协议,它们的开销将随着节点移动性的减小而降低,随着网络负载的增加而增加。DSDV是一个先验式的路由协议,它的开销基本上与节点移动性无关。由于DSR和AODV的特性相似,故它们的性能相似。由于DSR使用缓存技术和混杂接收方式侦听路由请求分组,从而大大降低了路由开销。TORA的开销由恒定的与移动无关的路由开销和可变的与移动相关的路由开销两部分构成,前者是由IMEP邻居发现机制造成的,该机制要求每个节点在每个信号周期至少传送1个HELLO 分组,后者是指TORA用来产生和维护路由的路由分组以及IM EP用来确保可靠按序传送的重传和确认分组。因此TORA的路由开销较大,并且当网络负载较大时,路由开销受节点移动性的影响减小。
4 结 论
本文介绍和分析了当前Ad hoc网络采用的几种路由协议,并且通过NS网络仿真器对其中的4种路由算法进行了仿真分析和性能比较。结果表明不同的路由协议都有各自的应用场合和优缺点,设计一种万能的路由协议是不现实的。一种较好的解决思路是采用结合先验式和反应式路由协议的混合式路由,它能在尽量减少分组时延的前提下降低路由协议的开销。例如文献[10]中提出了一种基于分簇结构的分级路由算法,簇内使用先验式路由算法,簇间按需寻找路由,并且根据网络的动态变化可以自适应地调节簇的大小。这种路由算法吸取了2种路由算法的优点,具有较高的效率和较强的适应性,并且作者在文献[8]中给出了相应的模拟结果。由于Ad hoc自身复杂多变的动态特性,路由协议的设计目前仍是一个人们关注的热点问题。一种新的设计思路是采用自适应路由协议,它能够根据不同的网络环境来相应地改变路由算法,但这种方法的计算和维护开销较大,实现比较复杂,目前正处于研究阶段。此外,Ad hoc网络中的QoS路由也是一个研究方向。总之,Ad hoc网络的路由协议是一个比较复杂的问题,真正实现令人满意的路由算法和机制还需要通过长期的探索和研究。
参 考 文 献
[1] MAGNUS Frodigh,PER Johansson.Wireless Ad hoc netw orking-the art of netw orking without a netw ork[J].Ericsson Review,2000 (4:248-262.
[2] PADM INI M isra.Routing protocol for Ad hoc mobile w ireless network[EB/OL].http:// ww w.cis.ohio-state.edu/~jain/cis788-99/ad- hoc_routing/index.html.
[3] KEVIN Fall,KANNAN Varadhan.T he ns manual.The VINT Project[EB/OL].http:// ww w-mash.cs.berkeley.edu/ns,February, 2001.
[4] Mobile Ad hoc Netw orks(MANET[EB/ OL].http://ww w.ietf.org/html.charters/ manet-charter.html.2000(5.
[5] JOSH B,DAVID A M,DAVID B J.A per- formance comparison of multi-hop w ireless Ad hoc netw ork routing protocols[C].Mobi- Com98,Dallas,USA,October1998.
[6] CHARLES E Perkins,ELIZABETH M Roy- er,SAMIR R Das.Ad hoc on-demand dis- tance vector routing[EB/OL].http://w w w. ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-manet-aodv- 04.txt,October1999.
[7] 英春,史美林.自组网如何路由[J].计算机世 界,2000,(44期C版:5-7.
[8] BRUCE McDonald,TAIEB F Znati.Scalable
routing strategies for Ad hoc wireless netw orks [J].IEEE Journal on Selected Areas in Com- m unications,1999,17(8:1466-1487. (编辑:郭继笃 ? 77 ?
王海涛,等:移动Ad h oc网络路由协议及其性能比较