AODV 一按需距离矢量路由协议 - 浅谈ad hoc的应用,ad hoc网络应用前景

　　五、AODV 一按需距离矢量路由协议

　　Ad Hoc网络设计中的一个关键问题是开发能够在两个节点之间提供高质量高效率通信的路由协议。网络节点的移动性使得网络拓扑结构不断变化，传统的基于因特网的路由协议无法适应这些特性，需要有专门的应用于Ad Hoc网络的路由协议，其中又以AODV路由协议应用最为广泛，很多新型路由协议都是在AODV基础之上加以改进的。

　　AODV是基于距离矢量算法的一种路由协议，它只在必要时请求路由，而且不要求节点维持当前通信中不使用的路由，也就是说，只要通信连接的节点之间有可用路由，AODV不起任何作用。为了找到通往目的节点的路由，源端将广播一个路由请求分组，邻居节点依次向周围节点广播此分组直到该分组被送到一个知道目的节点路由信息的中间节点或目的节点本身。一个节点将丢弃重复收到的请求分组，路由请求分组中的序列号用来防止路由环路，并能判断中间节点是否响应了相应的路由请求。当节点转发路由请求分组时，它会将其上游节点的标志ID录入路由表，．从而能够构建一条从目的节点到源节点的反向路由。当源端移动时，它会重新发起路由发现算法：如果中间节点移动，那么与其相邻的节点会发现链路失效并向其上游节点发送链路失效消息并一直传到源节点，而后源节点根据情况重新发起路由发现过程。AODV的实现组合了DsR和DSDVI协议，它既具有DSR协议的路由发现和路由维护功能，同时又使用了DSDV采用的逐跳路由、序列号和Beacon消息。

　　图1-1是一个AODV路由建立的简单例子。

　　无线媒质上，源节点1每隔一段时间就广播一个HELLO消息，以知道节点1周围都有哪些相邻节点。当源节点1需要与远端目的节点4（不是参考节点的相邻节点）通信时，就需要借助中间节点的转发。此时，要利用AODV路由协议来建立这条通信链路。

　　如图1.1所示，AODV首先广播路由请求消息（RREQ），该消息中包含几个关键字段，它们是源地址、目的地址、生命周期和序号。节点l的相邻节点2和5收到该RREQ消息后，可以有两种选择。如果该相邻节点知道通往目的地址的路由，那么直接向参考节点回送一条路由应答消息（RREP）。否则，该相邻节点转发该RREQ消息。节点2的路由表中没有到达节点4的路由信息，所以继续转发RREQ消息。节点3收到RREQ消息后，由于路由表中有相关信息，所以立即沿着原路以单播的方式回送一个路由应答消息（RREP）给源节点1，并且更新该路由上所有节点的路由表。

　　在规定的时间内，参考节点如果收到RREP消息，说明路由已经成功建立；否则，参考节点就得重新发送RREQ消息。这里RREQ消息的序号就像一个时间标签，能够时刻保证路由表里的路由是最新的。

　　六、ad-hoc的应用前景

　　Ad-hoc类型的网络特点就是所有的节点对等，既充当AP又充当客户端，所以也成为自组织网络。Ad-hoc网络根据移动性可以粗略的分为无线mesh网络和移动ad-hoc网络。无线mesh网络中所有的节点位置相对固定，适合搭建无线骨干网；移动ad-hoc网络则表现为网络中节点移动性较强。

　　由于ad-hoc网络的节点对等，所以鲁棒性好，抗打击性好。在基础设施类类网络中如果AP损坏，网络就会瘫痪，而ad-hoc网络中每一个节点的损坏对网络的影响不会很大。因此它适合的应用场景一般是军警相关的，比如单兵作战通信设备、消防应急通信设备等。

　　目前ad hoc网络已经发展到mesh，窄带mesh主要是zigbee等方面用于物联网等小数据传输，宽带mesh主要由wlan mesh（wifi）和cofdm mesh（winet），前者使用wifi机制，带宽高，后者采用cofdm机制，适用于传输视频和实时性要求较高的数据。

　　总的来说，ad-hoc的应用场景还是有的，但是比较窄，军口、应急通信设备都是很需要的。如果要深入了解，找一两个场景深入调研一下应该就会有所了解了。

　　七、结束语

　　随着Adhoc网络的组网技术的不断发展，Ad hoc网络与现有网络的融合已经成为网络互联的重要内容。Ad hoc网络与现有网络融合的主要目的是完成异构网络的无缝互连，将传统的有基础设施的无线网络中的移动IP协议加以改进，与Ad hoc网络技术有机结合起来，使得它在军事领域的应用中保持重要地位，在民用领域中的作用逐步扩大。然而，它作为一种新型网络，还存在很多问题，新的应用也对它的研究和发展不断提出新的挑战。随着研究的深入，Ad hoc网络将在无线通信领域中有着更加广阔的前景。