【摘要】Ad Hoc是目前比較常見的無線移動通信網(wǎng)路，本文在介紹Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)基本特點(diǎn)基礎(chǔ)上，分析幾種典型路由協(xié)議工作原理，并在NS2仿真平臺下研究了Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)下三種經(jīng)典路由協(xié)議（DSDV、DSR、AODV）的各種性能。

【關(guān)鍵詞】Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)，表驅(qū)動路由協(xié)議，按需驅(qū)動路由協(xié)議，NS-2

【中圖分類號】TN913.1+1【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1005-1074(2009)05-0254-02

1Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)路由技術(shù)概述

Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)，也被稱為多跳無線網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)由一組帶有無線通信收發(fā)裝置的移動終端節(jié)點(diǎn)組成，是一個多跳的臨時性無中心網(wǎng)絡(luò)，可以在任何時刻、任何地點(diǎn)快速構(gòu)建起一個移動通信網(wǎng)絡(luò)，并且不需要現(xiàn)有信息基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的支持，網(wǎng)中的每個終端可以自由移動、地位相等。

Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議主要包括路徑產(chǎn)生、路徑選擇和路徑維護(hù)三項(xiàng)核心功能。在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議中，路徑產(chǎn)生和路徑維護(hù)這兩項(xiàng)功能通常合在一起稱為路由發(fā)現(xiàn)。路徑維護(hù)是指對所選路徑進(jìn)行維護(hù)。

表驅(qū)動（table driven）型路由協(xié)議又被稱為主動路由協(xié)議、先應(yīng)式路由協(xié)議，是一種基于表格的路由協(xié)議。按需驅(qū)動型路由協(xié)議也被稱為反應(yīng)式路由協(xié)議、源啟動按需路由協(xié)議。與表驅(qū)動型路由協(xié)議不同的是，按需路由僅在需要路由時才由源節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建，因此，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和路由表內(nèi)容是按需建立的，它可能僅僅是整個拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息的一部分。

2基于NS-2的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議性能及仿真分析

2.1仿真程序設(shè)計(jì)相關(guān)本文仿真的硬件平臺采用臺式機(jī)（AMD Athlon 雙核 2.0GHz CPU， 1G內(nèi)存）；軟件平臺為Windows XP操作系統(tǒng)、Cygwin及NS2.28。并在此環(huán)境下，針對中、小規(guī)模（幾十個節(jié)點(diǎn)以內(nèi)）網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模擬研究。關(guān)于移動場景建立，傳輸復(fù)雜生成和TCL仿真腳本生成相關(guān)問題，可以

參考文獻(xiàn)[3，4]。

2.2路由協(xié)議性能指標(biāo)及其計(jì)算方法衡量Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議性能的指標(biāo)[17，20]通常包括定性指標(biāo)和定量指標(biāo)。定性指標(biāo)從整體上描述網(wǎng)絡(luò)某個方面的性能，如安全性、分布運(yùn)行性、提供無環(huán)路由、是否對單信道支持等；定量指標(biāo)可以更細(xì)致的刻畫網(wǎng)絡(luò)某方面的性能。其中，包投遞率越大、說明傳送過程中丟失的包就越少，網(wǎng)絡(luò)性能越好。

這里是一個圖片（1）

端到端的平均延遲使用公式（2）計(jì)算延遲越小，說明響應(yīng)越快，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量越令人滿意。

這里是一個圖片（2）

路由開銷是計(jì)算所有路由控制分組包括路由尋找分組和路由響應(yīng)分織的總數(shù)，經(jīng)過多跳路由傳輸?shù)姆纸M而言，每一跳傳輸相當(dāng)于一次分組傳輸。

路由開銷=路由控制分組總數(shù)（3）

2.3路由協(xié)議比較與性能分析對本文在研究前述幾種路由協(xié)議(DSDV、OLSR、DSR、AODV)的基礎(chǔ)上，對各個協(xié)議做一定性比較，由于網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渥兓虼?，在定性指?biāo)方面實(shí)現(xiàn)無環(huán)路由和分布式運(yùn)行是路由協(xié)議的基本要求，在滿足了基本要求和特性的基礎(chǔ)上，提供節(jié)能策略、安全性、組播功能和支持是協(xié)議評價的重要方面。

2.3.1成功分組抵達(dá)率的比較圖1為低傳輸負(fù)載和高傳輸負(fù)載分組成功投遞率比較。根據(jù)以上兩組圖形比較可知，無論是在低傳輸負(fù)載還是在高傳輸負(fù)載條件下，按需驅(qū)動路由協(xié)議的分組成功投遞率要高于表驅(qū)動路由協(xié)議隨著移動節(jié)點(diǎn)停留時間的不斷增長，分組成功投遞率趨于穩(wěn)定，且高于節(jié)點(diǎn)處于移動狀態(tài)時的分組成功投遞率，特別是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)趨于靜態(tài)時，各種路由協(xié)議的分組成功投遞率幾乎接近100%，按需路由協(xié)議中的AODV協(xié)議的分組成功投遞率要略高于DSR路由協(xié)議。

2.3.2數(shù)據(jù)報文端到端的平均延時比較圖2低傳輸負(fù)載和高傳輸負(fù)載報文端到端平均延時比較。根據(jù)以上兩組圖形可以看出，無論是在低負(fù)載還是高負(fù)載的條件下，按需驅(qū)動路由協(xié)議的報文端到端平均延時較之表驅(qū)動路由協(xié)議要大這是因?yàn)?，表?qū)動路由協(xié)議，在發(fā)送數(shù)據(jù)報文時，路由表中已經(jīng)存在到目的節(jié)點(diǎn)的路由項(xiàng)，無需發(fā)起路由請求，從而節(jié)省了時間，而按需路由協(xié)議在發(fā)送數(shù)據(jù)報文之前，如果路由表中沒有到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路由，則需要發(fā)起到目的節(jié)點(diǎn)的路由請求，從而平均延時增加。在低負(fù)載時，按需路由協(xié)議DSR的平均延時和AODV路由協(xié)議相當(dāng)，當(dāng)處于高傳輸負(fù)載時，AODV路由協(xié)議的數(shù)據(jù)報文端到端傳輸平均延時要比路由協(xié)議要高。

2.3.3路由開銷比較圖3為低傳輸負(fù)載和高傳輸負(fù)載路由開銷的比較。根據(jù)上述兩組圖形比較可以看出，在相同的停留時間下，DSDV協(xié)議的路由負(fù)荷相對較小，AODV協(xié)議的路由負(fù)荷相對較大；這是由于DSDV是表驅(qū)動路由協(xié)議，一旦路由建立后，就需要較小的控制分組來維持路由表，而AODV是按需路由協(xié)議，需要較多的路由控制分組來維持路由表的穩(wěn)定。

3結(jié)語

本文對移動網(wǎng)絡(luò)的基本概念、特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)及當(dāng)前所面臨的各種問題進(jìn)行了基本的論述，同時深入學(xué)習(xí)了仿真軟件，并對三個路由協(xié)議(DSR、AODV、DSDV)按照成功分組抵達(dá)率、數(shù)據(jù)報文端到端平均延時、路由開銷等三個性能指標(biāo)進(jìn)行了仿真分析和比較，加深了對這三種典型的路由協(xié)議的認(rèn)識和理解。沒有一種路由協(xié)議是萬能的，各協(xié)議在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中有不同的優(yōu)勢，在對網(wǎng)絡(luò)延時要求較高的環(huán)境下一般要選用表驅(qū)動路由協(xié)議，而那些對數(shù)據(jù)包完整性和帶寬要求嚴(yán)格的場合就應(yīng)盡量選擇按需驅(qū)動路由協(xié)議。

參考文獻(xiàn)

[1]呂秋云.非軍用Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全問題初探[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2009，02

[2]童燕.移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議綜述[J].電信快報，2009，02

[3]翁睿，任祥穎，錢松榮.基于NS2的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議性能比較分析[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2007，11.