MANET為Mobile Ad hoc network的簡稱,Ad hoc網(wǎng)絡(luò)是一種自組織網(wǎng)絡(luò)。
?由于 MANET 網(wǎng)絡(luò)中無線通信節(jié)點的能量一般都是受限的,通信范圍并不能從源節(jié)點直接覆蓋網(wǎng)絡(luò)中的所有其他通信節(jié)點。節(jié)點間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時,一般需要其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的協(xié)助,通過多跳傳輸才可以轉(zhuǎn)發(fā)到并未直接相連的目的節(jié)點,所以路由協(xié)議是 MANET 網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)中十分重要的一部分。在傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中,路由器一般不移動,很少出現(xiàn)路由器在通信的過程中隨意加入或者離開網(wǎng)絡(luò)的情況,普通的路由協(xié)議對于 MANET 這類拓?fù)漕l繁動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)顯然是不適用的。因此,有必要針對具體的移動無線自組織網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境的特點,設(shè)計相應(yīng)的 MANET 路由算法。
?如圖所示,MANET 網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議分類方法有很多種,并且新的路由協(xié)議也在不斷的出現(xiàn)。根據(jù)路由發(fā)現(xiàn)機制的不同,基本可以被分為表驅(qū)動路由協(xié)議、按需路由協(xié)議以及混合式路由協(xié)議三種類型。

表驅(qū)動路由協(xié)議
又稱為先驗式路由協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點維護(hù)一個包含其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點信息的路由表。MANET網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都周期性地廣播路由分組,同時通過從網(wǎng)絡(luò)接收到的路由分組信息,持續(xù)更新自身的路由表。在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)性改變的時候,通信節(jié)點打包更新消息并發(fā)送給其它通訊節(jié)點,讓它們更新最新路由。這樣網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點都一直保持準(zhǔn)確最新的路由信息,無論是否有數(shù)據(jù)通信的需要。當(dāng)有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)需求的時候,節(jié)點根據(jù)自身維護(hù)的路由表選擇路由,作為發(fā)送或者轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的下一跳節(jié)點。表驅(qū)動路由協(xié)議可以實現(xiàn)較低的端到端時延(End-to-End Delay),但是為了計算路由而周期性廣播信標(biāo)會產(chǎn)生較大的網(wǎng)絡(luò)開銷。DSDV(目的序號距離矢量)協(xié)議、OLSR(優(yōu)化鏈路狀態(tài)路由)協(xié)議是此類協(xié)議的主要代表。
按需路由協(xié)議
又稱為反應(yīng)式路由協(xié)議。當(dāng)自組織網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點有通信需求的時候,進(jìn)行路由搜索操作,本身并不保存路由信息。當(dāng)通訊節(jié)點有發(fā)送數(shù)據(jù)包的需求時,該節(jié)點將會在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行路由搜索,查找可以到達(dá)目的節(jié)點的路徑;只有找到一條滿足條件的可用路徑后,數(shù)據(jù)包的發(fā)送過程才執(zhí)行。把先前獲得的路由信息緩存到本地當(dāng)中,作為后續(xù)發(fā)送使用,可以加速網(wǎng)絡(luò)效率。比起表驅(qū)動路由,按需路由沒有周期性廣播控制消息,因此降低了路由開銷,極大的節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)帶寬。按需路由協(xié)議有一個缺點是,如果在發(fā)送數(shù)據(jù)包的時候,找不到可用的路由路徑信息,需要發(fā)起路由搜索。端到端時延(End-to-End Delay)在按需路由協(xié)議中可能比較高。AODV(無線自組網(wǎng)按需平面距離向量路由)協(xié)議、DSR(動態(tài)源路由)協(xié)議是按需路由協(xié)議的主要代表。
混合(分級)路由協(xié)議
混合(分級)路由協(xié)議,就是結(jié)合上述兩種路由協(xié)議的優(yōu)勢而得到的一類路由協(xié)議。在上文提到的兩種路由協(xié)議中,所有節(jié)點的功能都為平等的,通常來說這兩種路由協(xié)議都是單層架構(gòu)的平面路由協(xié)議。而在分級路由協(xié)議中,層次指的是一個“區(qū)”或“簇”,可以采用兩種方法來對節(jié)點分級。一種分級的方式是隱式的,被稱為邏輯分級:每一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點都被包含于某一個本地范圍內(nèi),而對于本地范圍的內(nèi)部與外部則分別使用不同的路由發(fā)現(xiàn)機制。另一種分級的方式是物理分級。首先是構(gòu)建簇,將那些在地理位置方面具有緊密聯(lián)系的相關(guān)節(jié)點構(gòu)建成一個顯式的簇,然后從每個簇中選擇出一個節(jié)點作為該簇的簇首,選擇出的簇首節(jié)點與同一個簇內(nèi)的各個節(jié)點都是可以直接進(jìn)行一跳通信的。網(wǎng)絡(luò)由若干個節(jié)點組成,在層內(nèi)的節(jié)點使用先驗式路由算法,在層間節(jié)點間則用反應(yīng)式路由算法?;旌下酚蓞f(xié)議避免了前面兩類協(xié)議的缺陷:表驅(qū)動路由協(xié)議中過量的拓?fù)淇刂葡⒘髁繂栴}和按需路由協(xié)議中的長時延問題。常見的混合路由協(xié)議有ZRP(區(qū)域路由)協(xié)議、CBRP(分簇路由)協(xié)議等。
地理位置輔助路由協(xié)議
這是不同于以前提到的三種路由協(xié)議。由于目前大量的通信節(jié)點都帶了定位裝置,使這類型協(xié)議開始流行。利用位置信息,可以優(yōu)化的路由性能的自組織網(wǎng)絡(luò),再通過限制路由發(fā)現(xiàn)的洪泛,以減少拓?fù)淇刂葡⒌臄?shù)量。GPSR(貪婪周邊無狀態(tài)路由)和LAR(地理信息輔助路由)路由協(xié)議都屬于地理位置輔助路由協(xié)議。