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基于AdHoc网络的拥塞控制路由协议研究
基于AdHoc网络的拥塞控制路由协议研究
随着移动设备的普及，AdHoc网络越来越受到人们的关注。AdHoc网络是一种不需要基础设施的无线网络，它能够自组织建立网络，并在其中进行通信。但是，AdHoc网络的拓扑结构非常灵活和复杂，局部拥塞很容易发生，这就需要设计一种能够对AdHoc网络中的拥塞控制的路由协议。
本文将探讨基于AdHoc网络的拥塞控制路由协议的研究。首先，将讨论AdHoc网络的拥塞现象，接着讨论拥塞控制路由协议的相关概念和工作原理，最后对几种典型的拥塞控制路由协议进行了介绍和比较。
一、AdHoc网络的拥塞现象
AdHoc网络的拓扑结构非常灵活和复杂，局部拥塞很容易发生，这会导致网络的性能下降并可能使整个网络崩溃。AdHoc网络的拥塞现象主要表现在两个方面：网络资源饱和和路由器过载。
1.网络资源饱和
当许多节点同时访问资源或者发送大量的数据包时，网络资源就会饱和。此时，节点之间的通信变得非常困难。
2.路由器过载
路由器是AdHoc网络中最重要的组成部分。当下一跳节点数量增加时，路由器的负载会增加。过多的路由器负载会使短期内出现“不可达”或“链路失效”等问题。
以上两点是AdHoc网络中拥塞现象的主要表现形式。因此，解决拥塞问题的核心是控制网络拥塞的发生。
二、拥塞控制路由协议的相关概念和工作原理
1.路由协议
路由协议是指在网络中实现节点之间通信的协议，其基本思想是通过控制传输过程中的路由选择，来实现数据信息在网络中的传输。
2.拥塞控制
拥塞控制是指在网络拓扑结构建立和节点之间的通信过程中，对网络中的拥塞现象进行有效的预防和控制的技术。
3.路由协议的拥塞控制
路由协议的拥塞控制是指在路由协议中加入一些拥塞控制的机制，使其能够传输网络拓扑信息，控制网络繁忙状态，从而保证网络的性能稳定。路由协议的拥塞控制与路由协议的选择密切相关。
路由协议的拥塞控制一般采用以下几种方式实现：
（1）基于阈值的拥塞控制（Threshold-basedCongestionControl）
采用此方式的路由协议通过网络拥塞状态传达来决定其发送数据的速率。当网络拥塞状态较为严重时，该协议通过比较当前拥塞程度与阈值，并根据该比较结果调整自身的发送数据速率。
（2）基于反馈的拥塞控制（Feedback-basedCongestionControl）
该方式路由协议通过反馈监测数据的方式来实现拥塞控制。当网络中出现拥塞时，路由器会检测路由质量和队列长度进行反馈调整，从而调整传输数据的速率。
（3）基于混合的拥塞控制（HybridCongestionControl）
该方式路由协议综合上述两种方式，通过动态地调整网络的拥塞程度来决定其发送数据的速率。
三、典型的拥塞控制路由协议
1.AODV（AdHocOn-DemandDistanceVector）
AODV是一种基于链路状态（LinkState）的路由协议，通过动态更新路由表来实现路由选择。AODV的拥塞控制主要采用基于权重的拥塞控制方法，即使用一个计数器记录传输的数据报数，然后通过比较系统设置的阈值来控制数据传输的速率。
优点：通过规定节点通信的区域，最大限度地减少了路由查询开销。并且，AODV具有比较好的实时性，适合AdHoc网络中移动节点的快速移动。
缺点：AODV并没有考虑多径路由的情况，容易发生单条路径，降低了路由的灵活性。而且，阈值的设置会影响到网络的性能表现。
2.DSR（DynamicSourceRouting）
DSR是一种基于源的路由协议，通过源节点建立路由缓存表、路由维护表、翻转路由表等表格，来实现路由的维护和选择，并通过自适应的方式来控制网络的拥塞状态。
优点：在避免无用的路由请求和减少链路路由信息存储的前提下，DSR具有良好的性能表现，尤其是在大规模的网络中，具有明显优势。
缺点：在节点移动速度较快时，DSR会出现路由失效的问题。而且，由于该协议采用的是源路由策略，导致数据包的大小不断增大，会引起网络拥塞。
3.CBRP（ClusterBasedRoutingProtocol）
CBRP是一种基于簇的路由协议，该协议将网络分成多个簇，在簇中设置簇头以进行路由选择。CBRP采用基于反馈的拥塞控制方法，并通过计算链路质量的方式来判断网络的拥塞状态。
优点：CBRP具有良好的稳定性和自适应性能，在大规模的AdHoc网络中具有很好的适用性。
缺点：需要添加一个特定的硬件设备，提供簇头的功能。
四、结论
AdHoc网络是一种非常灵活和自主（self-organizing）的无线网络，但其拓扑结构非常复杂，局部拥塞很容易发生。拥塞控制路由协议是解决AdHoc网络拥塞问题的重要方法之一。不同的路由协议具有不同的特点和适用范围，研究并设