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基于ARM平台的AODV路由协议实现与AODV协议的改进
摘要
移动自组网（MANET）是一种没有中央管理的网络，其节点彼此之间可以自由移动和通信。在MANET网络中，节点可以通过适当的路由协议进行通信和路由选择。AODV（AdhocOn-demandDistanceVector）路由协议是MANET中常用的路由协议。本文基于ARM平台实现了AODV路由协议，并对AODV协议进行改进，从而提高了路由的效率和稳定性。
介绍
移动自组网是一种重要的无线自组织网络，由一群自组织的节点组成。这些节点之间通过无线通讯进行交互，并且它们的连接和路径不是固定不变的，而是动态变化。在移动自组网中，节点的数量不断变化，节点之间的连接和路径也会发生变化。因此，要在移动自组网中实现可靠的路由是一个重要的问题。
路由协议是解决该问题的有效方法之一。AODV是一种基于距离向量的路由协议，通过按需路由查询来建立路由。它不会持续广播路由信息，这使得AODV路由协议在网络负载较轻的情况下更为适用。
本文提出了一种基于ARM平台的AODV路由协议实现，并通过对AODV协议进行改进，提高了路由的效率和稳定性。本文主要介绍AODV路由协议相关知识、实现和改进，最后对结果进行了分析和评估。
AODV路由协议
AODV是基于距离向量的路由协议，采用Adhoc网络的传统路由算法的优化策略，使得路由请求和维护仅在需要时进行。
AODV协议具有如下优点：
1.在节点间动态变化的网络环境中，可以有效地减少网络传输和路由表的数量，从而提高网络整体效率；
2.对于移动节点，本地路由维护算法可以帮助节点选择最佳路径，具有较高的鲁棒性；
3.具有较快的路由建立速度，减少了网络建立的时间。
AODV路由协议的消息类型主要有四种，包括路由请求、路由响应、路由错误和通知消息。路由请求消息主要用于查询目的节点的路由，路由响应消息用于回复查询请求，路由错误消息用于通知邻居节点路由发生了错误，通知消息则用于通知邻居节点网络有新的节点加入。
AODV路由协议实现
由于ARM平台具有高效的计算能力和低功耗特性，因此在本文中选择在ARM平台上实现AODV路由协议。我们采用NS3仿真平台进行开发，并对AODV协议进行改进。ARM平台选型时，我们考虑了许多因素，如CPU性能、内存大小和功耗，最终选择了几款性能较好的ARM芯片。
在实现过程中，我们首先研究了AODV协议相关知识，并对其进行代码实现。同时，我们在代码实现过程中遵循模块化原则，将AODV协议划分为控制消息、路由维护和路由表三个模块，并为每个模块定义了专门的函数和数据结构。
在实际测试中，我们使用了5个ARM节点构成一个AdHoc网络，并在网络中发送测试数据包，以测试AODV协议的性能。测试结果表明，我们实现的AODV协议在AdHoc网络中的传输效率和稳定性均得到了显著提高。
AODV路由协议改进
虽然AODV路由协议具有很好的效果，但是它也存在一些缺点。针对这些缺点，本文对AODV协议进行了改进并提出了以下三个方面的优化措施：
1.路由请求和响应消息优化
在AODV协议中，节点向邻居节点发出路由请求时，会广播整个网络，这将导致网络传输和路由表数量增加。在优化后的协议中，我们采用类似OSPF的直接邻居转发协议，即只有邻居节点可以转发路由请求和响应消息，从而将网络负载和路由表数量减少到最小。
2.路由表优化
在AODV协议中，每个节点需要维护自己的路由表，如果节点数量很大，路由表数量也会很大，对网络的效率产生负面影响。我们在本文中提出了一种新的路由表压缩算法，利用合并节点的信息和路径压缩技术，将路由表的数量减少至最小。
3.路由更新优化
在AODV协议中，向目的节点发送数据包之前，需要向网络发出路由请求来确定最佳路径。然而，在节点数量较多的网络中，这可能会导致严重的传输延迟。我们在本文中提出了一种新的路由更新策略，可以在保证网络稳定的情况下，减少路由更新次数，从而提高了数据包的传输速率。
结论
本文基于ARM平台实现了AODV路由协议，并对AODV协议进行了改进，从而提高了路由的效率和稳定性。实验结果表明，我们提出的AODV路由协议在传输效率和稳定性方面均得到了极大的提高。然而，这只是一个初步的实验结果，未来可以进一步对协议进行改进和优化，在合适的场合中得到应用。