FSR和Lanmar結(jié)合應(yīng)用于移動(dòng)Adhoc網(wǎng)-新品速遞

精品文檔-下載后可編輯FSR和Lanmar結(jié)合應(yīng)用于移動(dòng)Adhoc網(wǎng)-新品速遞FSR和Lanmar結(jié)合應(yīng)用于移動(dòng)Adhoc網(wǎng)

牟燕妮，郭偉(電子科技大學(xué)通信抗干擾技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室四川成都610054)

1移動(dòng)ADhoc網(wǎng)簡(jiǎn)介移動(dòng)Adhoc網(wǎng)(MobileAdhoeNetwork，MANET)也被稱(chēng)為多跳無(wú)線網(wǎng)，是由一組帶有無(wú)線收發(fā)裝置的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)組成的一個(gè)多跳的臨時(shí)性的自治系統(tǒng)。在移動(dòng)Adhoc舊中，所有終端不僅能自由移動(dòng)，而且身兼兩職：既是主機(jī)，又是路由器。作為一種無(wú)中心分布控制網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)Adhoc網(wǎng)與有線網(wǎng)和單跳無(wú)線網(wǎng)在結(jié)構(gòu)上有較大的區(qū)別，他沒(méi)有基站一類(lèi)的固定通信設(shè)施，可以在不能利用或不便利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的情況下提供一種通信支撐環(huán)境，從而拓寬了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場(chǎng)合，在軍事領(lǐng)域(如戰(zhàn)場(chǎng)臨時(shí)通訊)和民用領(lǐng)域(如緊急搶險(xiǎn)聯(lián)絡(luò))都具有廣闊的應(yīng)用前景，同時(shí)也能作為Internet網(wǎng)的接人部分使用，在下一代網(wǎng)絡(luò)(NextGenerationNetwork，NGN)中占有重要地位。目前，已存在數(shù)十種的以移動(dòng)Adhoc網(wǎng)為使用環(huán)境的路由協(xié)議。對(duì)于這些協(xié)議，從網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，可以分為3類(lèi)：(1)平面路由網(wǎng)絡(luò)的邏輯視圖是平面結(jié)構(gòu)，路由協(xié)議在平面的邏輯空間里運(yùn)作，節(jié)點(diǎn)的地位是平等的。他的優(yōu)點(diǎn)是完全分布式控制，沒(méi)有特殊節(jié)點(diǎn)，健壯性較好；他的缺點(diǎn)是可擴(kuò)展性不好，網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模受到限制。根據(jù)路由發(fā)現(xiàn)策略的不同，可分為先應(yīng)式和反應(yīng)式兩種。先應(yīng)式路由協(xié)議也被稱(chēng)為表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議、主動(dòng)路由協(xié)議，他們的共同特點(diǎn)是：不管有無(wú)通信需求，都要進(jìn)行路由信息交換。FSR就是一種先應(yīng)式的路由協(xié)議。反應(yīng)式路由協(xié)議也被稱(chēng)為按需路由協(xié)議，他僅在需要路由時(shí)才由源節(jié)點(diǎn)來(lái)創(chuàng)建。(2)分級(jí)路由把節(jié)點(diǎn)劃分為不同的集群并對(duì)群內(nèi)外的節(jié)點(diǎn)指定不同的功能。他的優(yōu)點(diǎn)是可擴(kuò)展性好，適合大規(guī)模的移動(dòng)Adhoe網(wǎng)環(huán)境。缺點(diǎn)是存在功能相對(duì)集中的薄弱環(huán)節(jié)(群首或網(wǎng)關(guān))；并且為支持節(jié)點(diǎn)在不同集群之間漫游所進(jìn)行的移動(dòng)管理將帶來(lái)一定的開(kāi)銷(xiāo)。Lanmar就是一種分級(jí)路由協(xié)議。(3)GPS輔助GPS(GlobalPositionSystem)定位系統(tǒng)可提供到幾米范圍的定位信息，也能提供統(tǒng)一的定時(shí)機(jī)制。在移動(dòng)Adhoe網(wǎng)中，定位信息可用于定向路由，統(tǒng)一的時(shí)鐘可以實(shí)現(xiàn)全局的同步。2FSR和Lanmar的結(jié)合應(yīng)用由于Lanmar是一種分級(jí)路由協(xié)議，他需要一種先應(yīng)式路由協(xié)議的支持，為他提供一定的基礎(chǔ)路由信息支持。本文采用FSR協(xié)議是由于FSR其本身的一些特點(diǎn)。FSR(FisheyeStateRouting)是一個(gè)簡(jiǎn)單、有效的LS(LinkState)型路由協(xié)議。FSR將魚(yú)眼技術(shù)引入到傳統(tǒng)的LS路由協(xié)議中(所謂魚(yú)眼就是魚(yú)眼對(duì)眼睛焦距內(nèi)的細(xì)節(jié)清晰撲捉，而對(duì)焦距以外的變得模糊)。FSR的基本思想是距離源節(jié)點(diǎn)近的節(jié)點(diǎn)以較高的頻率與源節(jié)點(diǎn)交換路由信息，遠(yuǎn)距離的節(jié)點(diǎn)以較低的頻率交換，這樣有效的避免了信息的泛洪。如圖1所示，節(jié)點(diǎn)6為源節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)2，5，3為一跳范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)，可用頻率人進(jìn)行信息交換，

Lanmar(LandmarkRoutingProtoc01)是一個(gè)指定邏輯子網(wǎng)用于群體移動(dòng)通信的分級(jí)協(xié)議。他基于這樣一種假設(shè)：網(wǎng)絡(luò)中有些節(jié)點(diǎn)趨向于在一起作為一個(gè)群體做相同的運(yùn)動(dòng)(戰(zhàn)場(chǎng)上的一個(gè)旅、同班的一組同學(xué)或會(huì)議中的一個(gè)合作組等)。不同的子網(wǎng)用于網(wǎng)掩碼區(qū)別。在Lanmar中，每個(gè)子網(wǎng)動(dòng)態(tài)地選舉一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為路標(biāo)(Landmark)節(jié)點(diǎn)。如圖2所示。

路標(biāo)之間用一種DV(距離矢量)來(lái)傳播到各子網(wǎng)的路標(biāo)的路由信息。在本網(wǎng)范圍之內(nèi)，選擇一種平面先應(yīng)式的路由協(xié)議(這里用FSR路由協(xié)議)作為本地路由，只在本網(wǎng)范圍內(nèi)交換路由信息。子網(wǎng)的范圍是以距離跳數(shù)來(lái)計(jì)量的。例如，兩跳的子網(wǎng)范圍就是包括在節(jié)點(diǎn)兩跳范圍內(nèi)的所有子網(wǎng)成員。他選擇的標(biāo)準(zhǔn)是：如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)在子網(wǎng)的中心，那他的范圍應(yīng)覆蓋子網(wǎng)內(nèi)絕大部分的節(jié)點(diǎn)成員；也就是，如果子網(wǎng)的形狀是一個(gè)圓，中心節(jié)點(diǎn)的范圍將覆蓋子網(wǎng)中的所有成員。一般來(lái)說(shuō)，中心節(jié)點(diǎn)易被選為路標(biāo)。對(duì)于FSR來(lái)說(shuō)，子網(wǎng)范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)用某一頻率進(jìn)行信息交換，本子網(wǎng)范圍外的頻率降為o。FSR路由協(xié)議為本地網(wǎng)提供了鄰節(jié)點(diǎn)表和本地路由表。鄰節(jié)點(diǎn)表包括本節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)(一跳范圍的節(jié)點(diǎn))；路由表提供到本地目的節(jié)點(diǎn)的下一跳節(jié)點(diǎn)地址和距離。Lanmar主要提供到各子網(wǎng)路標(biāo)的路由信息。Lanmar和FSR的結(jié)合應(yīng)用主要在3個(gè)環(huán)節(jié)。2．1路標(biāo)的選舉過(guò)程動(dòng)態(tài)的路標(biāo)選舉是Lanmar的主要特點(diǎn)。剛開(kāi)始的時(shí)候，子網(wǎng)中沒(méi)有路標(biāo)，通過(guò)FSR協(xié)議下鏈路狀態(tài)信息的周期性交換，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以了解到他所知道的本網(wǎng)范圍內(nèi)的成員的個(gè)數(shù)，m，當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)的m大于一個(gè)門(mén)限值了，且網(wǎng)內(nèi)又沒(méi)有路標(biāo)時(shí)，他就宣布自己為路標(biāo)，并周期性的向鄰節(jié)點(diǎn)廣播這一消息。當(dāng)又有其他節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)自己的，m值大于r，就會(huì)和當(dāng)前的路標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)，一般以m值的大小決定勝負(fù)，獲勝者成為本網(wǎng)的路標(biāo)。當(dāng)一個(gè)路標(biāo)不能工作時(shí)，他的鄰節(jié)點(diǎn)在等待一定時(shí)間后，沒(méi)有收到他的任何消息，就確定他已死亡，新一輪的路標(biāo)選舉將重新展開(kāi)。2．2游離節(jié)點(diǎn)(Drifter)的處理過(guò)程通常，所有子網(wǎng)成員都應(yīng)在路標(biāo)的范圍內(nèi)，然而，也有可能發(fā)生一些節(jié)點(diǎn)游離出子網(wǎng)范圍的情況(如，戰(zhàn)場(chǎng)上有的坦克可能掉隊(duì)或失蹤)。這就需要對(duì)其進(jìn)行處理，使路標(biāo)了解到到達(dá)他們的路徑。每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)查看FSR提供的路由表，當(dāng)發(fā)現(xiàn)自己到本網(wǎng)路標(biāo)的距離跳數(shù)大于子網(wǎng)的范圍時(shí)，自己就成了游離節(jié)點(diǎn)。他將把這個(gè)信息逐跳送回路標(biāo)，使路標(biāo)了解到到達(dá)他的路徑信息，從而保持聯(lián)系。2．3數(shù)據(jù)包的發(fā)送過(guò)程當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)包到來(lái)時(shí)，先查看他的目的地址。如果目的地在本子網(wǎng)內(nèi)，則查找FSR路由協(xié)議提供的路由表，得到準(zhǔn)確的路由直接進(jìn)行發(fā)送。如果目的地是在其他子網(wǎng)內(nèi)，則查找Lanmar提供的路標(biāo)信息，將數(shù)據(jù)包發(fā)向相應(yīng)子網(wǎng)的路標(biāo)節(jié)點(diǎn)。在此過(guò)程中，當(dāng)數(shù)據(jù)包進(jìn)入目的子網(wǎng)時(shí)，就可根據(jù)其本地子網(wǎng)范圍內(nèi)FSR協(xié)議提供的路由表得到準(zhǔn)確的路由，可不經(jīng)過(guò)路標(biāo)直接將包發(fā)往目的地。在這里，路標(biāo)起到了方向指導(dǎo)的作用。通過(guò)FSR和Lanmar的有機(jī)結(jié)合，有效地完成全網(wǎng)的路由工作。FSR和Lanmar結(jié)合的優(yōu)勢(shì)(1)減少路由表大小FSR和Lanmar的結(jié)合應(yīng)用，每個(gè)節(jié)點(diǎn)只需保存到本子網(wǎng)成員的路由和到各個(gè)子網(wǎng)路標(biāo)的路由表項(xiàng)就可，而無(wú)需記錄全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的路由信息，大大減小了路由表的大小。(2)減少路由開(kāi)銷(xiāo)FSR和Lanmar都是周期性向鄰節(jié)點(diǎn)交換路由信息的，不采用事件觸發(fā)。FSR只在子網(wǎng)內(nèi)部交換路由信息，并不關(guān)心其他子網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)情況，顯著減少了網(wǎng)絡(luò)中控制分組的數(shù)量，從而減少了路由控制開(kāi)銷(xiāo)。(3)增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)健壯性FSR不關(guān)心子網(wǎng)范圍外的節(jié)點(diǎn)情況，當(dāng)遠(yuǎn)出節(jié)點(diǎn)拓樸發(fā)生變化時(shí)，并不影響本地的路由狀態(tài)，適合于Adhoc網(wǎng)的移動(dòng)狀態(tài)。路標(biāo)是動(dòng)態(tài)選舉的，當(dāng)一個(gè)路標(biāo)不能工作時(shí)，新的路標(biāo)將被選舉出來(lái)取代舊的進(jìn)行工作，抗毀性好，適合軍事作戰(zhàn)。(4)易于擴(kuò)展Lanmar的分群機(jī)制和分級(jí)路由機(jī)制，適合于大規(guī)模的無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。

4結(jié)語(yǔ)本文主要介紹了在移動(dòng)Adhoc網(wǎng)環(huán)境下，F(xiàn)SR和Lanmar的結(jié)合應(yīng)用。FSR是先應(yīng)式的路由方式，具有先應(yīng)式路由協(xié)議固有的缺點(diǎn)。但與Lanmar的結(jié)合使其得到大大的改善。隨著協(xié)議的不斷完善，將其更廣闊的應(yīng)用前景。