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無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)路由技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用發(fā)展解析( 二 )


許多現(xiàn)有adhoc路由協(xié)議在處理快速拓?fù)渥兓矫嫒〉昧孙@著的改善 。例如,AODV協(xié)議是一種反應(yīng)式距離向量路由協(xié)議 。其基本想法是只在需要的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)并計(jì)算路由,利用查詢(query)/響應(yīng)(response)包來(lái)發(fā)現(xiàn)目的地的路線 。不過(guò),由于實(shí)際數(shù)據(jù)包傳輸之前,路線須被發(fā)現(xiàn) 。使用反應(yīng)式路由協(xié)議會(huì)增加初始延遲(InitialDelay) 。而且,當(dāng)移動(dòng)性和負(fù)荷均高時(shí),此種反應(yīng)式路由協(xié)議可蒙受巨大協(xié)議負(fù)荷 。仿真結(jié)果顯示這些協(xié)議在高移動(dòng)性和高負(fù)荷下有無(wú)法容忍的丟包和延時(shí)發(fā)生 。此外絕大多數(shù)現(xiàn)有的協(xié)議,無(wú)論是傳統(tǒng)的還是類似Adhoc的,在適應(yīng)無(wú)線電常見(jiàn)的鏈路質(zhì)量快速變化時(shí),在可擴(kuò)展性和穩(wěn)定性方面還存有嚴(yán)重的問(wèn)題 。
最近一項(xiàng)新的無(wú)線路由協(xié)議,阿德利亞的自適應(yīng)無(wú)線路由(AWR),可解決上述問(wèn)題,并在下一段介紹 。
阿德利亞自適應(yīng)無(wú)線路由協(xié)議(AdaptiveWirelessRoutingProtocol,簡(jiǎn)稱AWR)是專為無(wú)線網(wǎng)狀組網(wǎng)設(shè)計(jì)的自適應(yīng)的、分布式的主動(dòng)式路由協(xié)議 。

;在AWR中,每個(gè)路由器都維持一個(gè)包含所有必要信息的路由表,以便將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到其目的地 。每個(gè)路由表的條目都經(jīng)過(guò)了非凡的處理,能夠相互分辨出是舊有的還是新的路由,從而有效避免路由環(huán)路 。
在AWR中,每個(gè)節(jié)點(diǎn)都持續(xù)跟蹤其與周邊節(jié)點(diǎn)的連接狀況,并敏感地發(fā)現(xiàn)斷掉的連接 。為在動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)中保持路由表的一致性,每個(gè)節(jié)點(diǎn)都周期性地與周邊節(jié)點(diǎn)相互溝通并交換信息,還會(huì)在出現(xiàn)重要新信息時(shí)馬上進(jìn)行再溝通 。除了路由環(huán)路避免機(jī)制(該機(jī)制消除了致使大多數(shù)距離向量路由協(xié)議備受困擾的路由環(huán)路問(wèn)題)外,一個(gè)非凡的消息機(jī)制也被引入,用于進(jìn)一步加強(qiáng)收斂速度,以及通過(guò)讓路由盡可能本地化來(lái)減少路由開(kāi)銷 。為進(jìn)一步改善路由的自適應(yīng)性和穩(wěn)定性,AWR維持多條到達(dá)每個(gè)目的地的路由,這是為了快速的錯(cuò)誤恢復(fù)和負(fù)載均衡 。在任何時(shí)刻,所有的路由都保證是不會(huì)發(fā)生環(huán)路的 。
AWR在移動(dòng)和固定的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中都表現(xiàn)非常出色 。它綜合了多種具有吸引力的特點(diǎn):
?完全分布式結(jié)構(gòu),提供鏈路和節(jié)點(diǎn)運(yùn)作性能短時(shí)異常后的自我恢復(fù),確保沒(méi)有系統(tǒng)級(jí)的單點(diǎn)故障;
?動(dòng)態(tài)性,自適應(yīng)性,主動(dòng)式路由:自動(dòng)組網(wǎng),自我恢復(fù),減少初始延遲;
?快速收斂:保證高移動(dòng)性和大幅度提升服務(wù)能力;
?對(duì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和鏈接質(zhì)量的變化靈活自適應(yīng);
?通過(guò)考慮鏈路質(zhì)量,最大化用戶的吞吐量(對(duì)無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)來(lái)說(shuō)極其重要)
?高度的可擴(kuò)展性(低的計(jì)算和通訊開(kāi)銷) 。對(duì)于鋪設(shè)大規(guī)模的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)來(lái)說(shuō)尤其重要;
?任何時(shí)刻簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)無(wú)路由環(huán)路
?每個(gè)目的地?fù)碛卸鄺l無(wú)環(huán)路的路由以便快速故障恢復(fù)和負(fù)載平衡
?安全性(所有路由包都有加密和認(rèn)證)
?支持多電臺(tái)、多跳的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)
?獨(dú)有的區(qū)分由移動(dòng)性、路由器故障等造成的暫時(shí)性無(wú)線信號(hào)衰減和實(shí)質(zhì)性的無(wú)線鏈路丟失的能力
AWR已被用于許多實(shí)際場(chǎng)合 。許多仿真和試驗(yàn)結(jié)果也顯示:AWR在移動(dòng)和固定的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)中都表現(xiàn)良好,并且AWR在更多的客戶應(yīng)用中相對(duì)于其它同類路由協(xié)議均表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì) 。
上圖顯示了AWR在一段時(shí)間前對(duì)比其它四個(gè)聞名的路由協(xié)議AODV,DSR,OLSR和DSDV的仿真測(cè)試結(jié)果 。測(cè)試由世界電聯(lián)(ITU)所推薦的仿真軟件CP2執(zhí)行 。如圖中所示,AWR相對(duì)其它協(xié)議均有突出的性能優(yōu)勢(shì):
AWR有最高的數(shù)據(jù)包送達(dá)率;
AWR有最小的平均延遲;
AWR在移動(dòng)性增加和流量負(fù)載增加時(shí)均有最好的韌性;
AWR在復(fù)雜環(huán)境(如高移動(dòng)性,大流量)下表現(xiàn)非凡突出,大大超過(guò)其他同類協(xié)議;

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