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基于Adhoc网络的按需路由协议的研究
摘要：Adhoc网络是指不需要预先配置网络拓扑结构，而是由移动节点自主组建网络的网络形式。由于Adhoc网络的特殊性，传统的路由协议不再适用。因此，按需路由协议应运而生。本文对按需路由协议的基本概念、特点及常见的路由算法进行了探讨，并对现有的研究进行了综述和总结，以期为Adhoc网络的设计和应用提供有益的指导。
关键词：Adhoc网络，按需路由协议，路由算法，无线通信，移动节点。
一、引言
Adhoc网络是一种不需要预先配置网络拓扑结构的网络，它由多个移动节点组成，节点之间通过无线信道进行通信。由于Adhoc网络的特殊性，传统的基于固定网络拓扑结构的路由协议不再适用。在Adhoc网络中，节点的移动和失效可能会导致网络拓扑结构的频繁变化，所以需要一种适应于动态网络的路由协议。按需路由协议正好满足这一需求。本文将对按需路由协议的基本概念、特点及常见的路由算法进行探讨，并分析现有的研究，为Adhoc网络的设计和应用提供有益的指导。
二、按需路由协议的概念和特点
按需路由协议是一种Adhoc网络中的路由选择算法，它只在需要时才构建路由，而非采用先行计算的方式生成路由。这种方式可以减少网络资源的浪费，同时也能够提高路由的效率。
按需路由协议的特点可以总结为以下几点：
（1）动态路由：随着节点移动和失效，路由逐步形成，从而保证网络的连通性。
（2）低延时：由于采用按需路由的方式，只有在需要时才构建路由，所以能够减少一些冗余的数据传输，从而加快数据传输的速度。
（3）低开销：由于只有在需要时才构建路由，所以协议的开销较小。
（4）支持移动性：Adhoc网络的节点可以自由移动，在一个时刻加入或离开网络，按需路由协议应该能够适应节点的动态性和灵活变化。
三、按需路由协议的分类
按需路由协议可以分为两类：基于区域（类DSDV）的路由和基于源路由（类AODV）的路由。其中，基于区域的按需路由协议又可分为基于备份的路由和基于多路径的路由。下面对这两类路由协议进行详细介绍。
（一）基于区域的按需路由协议
1、基于备份的路由
这种路由协议确保当一个节点移除时，其他节点可以顺利地进行通信。该协议中每个节点都有一个备份节点列表（BHL）和一个下一跳表（NHT）。BHL是指一个节点在移除时，其他节点可以使用BHL中的备份来传输数据。NHT则是用来维护每个节点到某个目的节点的下一跳路由信息。当一个节点需要发送数据报时，它会首先查询BHL和NHT，确认是否可以直接通过其他节点来到达目的地址。如果可行，数据总是从直接的下一跳节点投递给目的节点。否则，发送节点会使用BHL中的一个备份节点发送路由请求消息，以发现到目的节点的完整路径。
2、基于多路径的路由
这种路由协议试图通过利用多条并行的路径来传送数据包，从而増加通信的可靠性和效率。该协议中，节点将通过多个路径共同发送数据包。接收节点将总是选择最优路线的数据包来分发给应用程序。该协议中，节点必须先收集所有已知的路径才能开始发送数据包。
（二）基于源路由的按需路由协议
1、Ad-hocOn-DemandDistanceVector(AODV)协议
AODV协议是目前最广泛使用的按需路由协议之一，它的特点是：
（1）路由的发现是基于请求响应的方式
（2）每个节点只在需要时才通知其邻居路由变化
（3）每个节点只保留其邻居节点的路由表
（4）支持单向链路，广播和组播
通过以上几点特点，AODV协议在实现简单的同时，具备了较好的效率和稳定性。
2、DynamicSourceRouting(DSR)协议
DSR是另一种流行的按需路由协议。DSR协议是一种基于源路由的路由协议，其特点是：
（1）节点只在需要时才发出路由请求消息
（2）节点每收到一条消息，就会将它的路由信息发送给目的节点
（3）每个节点都能够缓存最近使用的路由信息，从而提高效率
从以上几点特点来看，DSR协议适用于在移动节点数量不是很大的情况下的Adhoc网络。
四、总结
按需路由协议是一种适应于Adhoc网络中动态拓扑的路由选择算法。本文对按需路由协议的基本概念、特点及常见的路由算法进行了探讨，并对现有的研究进行了综述和总结。在Adhoc网络中，选择合适的路由协议可以提高网络的效率和稳定性，从而有助于其应用的推广。未来的研究中应更加注重按需路由协议的安全性和稳定性问题，为Adhoc网络的进一步发展提供更加可靠的支持。