Study on Performance of Manet Routing Protocol.pdf

1、移動(dòng)ad-hoc網(wǎng)絡(luò)(MANET)是一組節(jié)點(diǎn)集，它們被連入無線媒介形成一個(gè)任意的、動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)。意味著由于節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性或其他的因素，網(wǎng)絡(luò)中的鏈路可能隨時(shí)出現(xiàn)或消失。同樣意味著在MANET中網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫莿?dòng)態(tài)的，并且如果網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)要是能夠相互通信需要采用多跳的路由方式。
　　 由于節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性、信號(hào)干擾以及基礎(chǔ)設(shè)施少，移動(dòng)ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的鏈路非常容易出錯(cuò)和掉線。因此，由于高的動(dòng)態(tài)環(huán)境，移動(dòng)ad-hoc網(wǎng)絡(luò)路由是一個(gè)關(guān)鍵性任務(wù)。近

2、些年，一些關(guān)于移動(dòng)ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議已經(jīng)被提出，其中比較經(jīng)典的有DSR，AODV和TORA。
　　 由于無線局域網(wǎng)流行的主要原因是采用電纜鋪設(shè)，所以移動(dòng)ad-hoc網(wǎng)絡(luò)沒有什么早期的基礎(chǔ)設(shè)施。Ad-hoc的無線鏈路由于節(jié)點(diǎn)的可移動(dòng)性，干擾，信道衰減以及缺少相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施等原因因此具有高出錯(cuò)率和頻繁的掉線。一些關(guān)于MANET的路由協(xié)議已經(jīng)被提出。
　　 移動(dòng)ad-hoc網(wǎng)絡(luò)是無線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的一種，它是由無線鏈

3、路連接的移動(dòng)路由自組織網(wǎng)絡(luò)。MANET是沒有基礎(chǔ)設(shè)施的一類無線網(wǎng)絡(luò)。MANET自組織和配置簡單的特性使它被現(xiàn)代的許多應(yīng)用所使用。有效的路由協(xié)議使MANET可靠。許多組織在研究MANET，并且試圖將這些協(xié)議和技術(shù)用于其他應(yīng)用程序中。
　　 移動(dòng)MANET是一個(gè)由自主移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在缺少基礎(chǔ)設(shè)施的環(huán)境中形成的網(wǎng)絡(luò)，它具有動(dòng)態(tài)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通常也被稱為短壽命的網(wǎng)絡(luò)。為了在網(wǎng)絡(luò)中便利的通信，路由協(xié)議被用于網(wǎng)絡(luò)中發(fā)現(xiàn)路由。在MANET中，臨時(shí)的鏈

4、路失效和路由改變頻繁發(fā)生。假設(shè)所有的包丟失是由于擁塞，傳輸控制協(xié)議在這樣的環(huán)境中表現(xiàn)不好。為了提高M(jìn)ANET中傳輸控制協(xié)議的性能，許多不同的MANET已經(jīng)被提出。
　　 移動(dòng)MANET由許多無線移動(dòng)節(jié)點(diǎn)組成，這些節(jié)點(diǎn)間的通信不需要任何的集中化控制。MANET是一個(gè)自組織，自行配置的網(wǎng)絡(luò)，沒有基礎(chǔ)設(shè)施，并且節(jié)點(diǎn)可以任意移動(dòng)。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可以作為路由器接收和響應(yīng)數(shù)據(jù)包。路由是一個(gè)關(guān)鍵問題，有效的路由協(xié)議使MANET更可行。近10年來，許

5、多路由協(xié)議被研究，并且很多研究者比較了他們的性能。大多數(shù)關(guān)于MANET路由協(xié)議之前的工作主要集中于不同參數(shù)的實(shí)驗(yàn)仿真，譬如：網(wǎng)絡(luò)大小，中止時(shí)間，節(jié)點(diǎn)獨(dú)立移動(dòng)性等等。
　　 隨著無線技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)的快速發(fā)展，移動(dòng)連接變得越來越方便和普遍。而在移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)(Mobile Ad Hoc Networks，MANETs)中，面對(duì)的一個(gè)最大挑戰(zhàn)是沒有一個(gè)適當(dāng)?shù)穆酚蓞f(xié)議能夠同時(shí)提供良好的網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性、較低的控制開銷、較短的端到端延時(shí)、無

6、縫連接和良好的服務(wù)質(zhì)量等諸多性能指標(biāo)。
　　 移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠提供一個(gè)理想的鏈路去組建自組織的相互合作的應(yīng)用。相互合作涉及了用戶不同的初始意見通過溝通達(dá)成一致意見，即用戶達(dá)成共識(shí)。高效的達(dá)成共識(shí)需要一種有效的廣播機(jī)制去支持。
　　 移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)是由沒有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施集中控制的無線移動(dòng)節(jié)點(diǎn)組成的。移動(dòng)模型表示，在移動(dòng)自組網(wǎng)當(dāng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)真實(shí)的移動(dòng)行為。對(duì)于移動(dòng)自組網(wǎng)的性能仿真來說，節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)模型是非常重要的。隨機(jī)路點(diǎn)

7、移動(dòng)模型(Random waypoint mobility model)雖然有些不合實(shí)際的移動(dòng)行為如突然停止和立刻轉(zhuǎn)向等存在，但仍是當(dāng)前移動(dòng)自組網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用的一個(gè)移動(dòng)模型。同時(shí)高斯馬爾可夫移動(dòng)模型已經(jīng)證明，它可以解決隨機(jī)路點(diǎn)移動(dòng)模型存在的兩個(gè)不足之處。
　　 在移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)手會(huì)通過攻擊網(wǎng)絡(luò)的物理層、MAC層和網(wǎng)絡(luò)層等來損壞網(wǎng)絡(luò)的通信功能。當(dāng)前主要的研究重點(diǎn)就是在于提供移動(dòng)自組網(wǎng)的安全性。它們主要通過開發(fā)更安全的路由協(xié)

8、議或者通過改善自私的和被破壞的節(jié)點(diǎn)的MAC層協(xié)議的魯棒性等手段來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的安全性。此外，最近的一些研究開始集中在對(duì)移動(dòng)自組網(wǎng)MAC層違法行為的量化上，但是，很少有工作對(duì)這些違法行為對(duì)移動(dòng)自組網(wǎng)路由協(xié)議性能的影響進(jìn)行量化。
　　 最近在無線技術(shù)上的進(jìn)步已經(jīng)導(dǎo)致了一個(gè)新的無線通信系統(tǒng)的產(chǎn)生，這個(gè)無線通信系統(tǒng)就是移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)是一群由能進(jìn)行自我配置無線鏈路的無線設(shè)備組成的。傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議因缺乏對(duì)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性的

9、支持和資源問題而無法適用于移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)。這導(dǎo)致了許多新的路由協(xié)議的產(chǎn)生，如主動(dòng)式，被動(dòng)式及混合式路由協(xié)議的產(chǎn)生。相比于其他的路由方法，被動(dòng)式的路由協(xié)議被認(rèn)為是用戶友好和高效率的。相比于主動(dòng)式和混合式路由協(xié)議，被動(dòng)式的路由協(xié)議具有需要比較低的存儲(chǔ)空間，適應(yīng)節(jié)點(diǎn)高速移動(dòng)場景和當(dāng)需要發(fā)送分組時(shí)才進(jìn)行路由發(fā)現(xiàn)過程等好處。當(dāng)前，已有許多被動(dòng)式的路由協(xié)議被提出來，如AODV、DSR、LAR、LMR、ABR、SSI、TORA、RDMAR、MSR、A

10、OMDV、MRAODV和ARA等。但是，當(dāng)前還沒有研究人員對(duì)被動(dòng)式路由的效率進(jìn)行研究。
　　 當(dāng)蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)到下一代網(wǎng)絡(luò)時(shí)，移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開始相互融合，并且得到越來越廣泛的應(yīng)用。這兩種網(wǎng)絡(luò)有很多共同特性，如多跳、自組織等。但在應(yīng)用到下一代網(wǎng)絡(luò)時(shí)，它們遇到了極大的挑戰(zhàn)，例如資源有限、不可靠的無線傳輸媒介和可擴(kuò)展性問題等。在所有的這些挑戰(zhàn)中，尤屬資源受限最為普遍和重要。幾乎在所有的應(yīng)用中都要關(guān)注資源受限的問題，并