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基于两跳邻居的AODV路由本地修复改进
1.引言
随着移动互联网的不断发展，无线移动自组网也越来越成为人们关注的热点。在这种自组网中，由于节点的移动不可预测性以及通信环境的复杂性，节点之间的通信路径可能会中断。为了保证网络的可靠性和稳定性，需要设计一种自适应、快速的路由协议，及时进行路由的修复，保证网络的正常运行。
2.AODV路由协议简介
AODV（Ad-hocOn-demandDistanceVector，自适应无线距离矢量路由协议）是一种适用于自组织无线网络的路由协议，它采用跳数为度量标准，并且能够根据需要进行路由的建立和维护，具有较高的灵活性和可扩展性。
在AODV中，节点之间的通信需要经过多跳传递，因此需要通过路由发现和路由维护来保证通信的正常进行。当一个源节点需要向目的节点发送数据时，它需要首先广播一个RREQ（RouteRequest）请求消息，请求最短路径。当收到RREQ消息的中转节点发现它还没有发现到目的节点的路由信息时，就会将RREQ消息向外广播，直到到达目的节点。目的节点收到RREQ消息后，会应答一个RREP（RouteReply）消息，反向发送最短路径到源节点。
3.路由的维护和修复
在AODV中，路由的维护和修复是非常重要的。因为无线自组网是动态的，节点会不停地移动，通信链路会不断地改变，这就需要及时发现路径中断，及时修复已经中断的路径来保证网络的正常运行。下面我们就来讲解一下AODV中的路由维护和修复的机制。
3.1邻居表的维护
在AODV中，每个节点都会通过RREQ和RREP消息来维护邻居表，该表记录了一个节点的直接邻居（一跳邻居）以及它们之间的跳数。
在邻居表中，每个邻居节点的状态都有以下几种：
1.有效状态：表示该邻居节点是可以正常通信的。
2.失效状态：表示该邻居节点与本节点的通信链路中断，即路由路径断开。
3.未知状态：表示尚不清楚该邻居节点的状态，需要进一步确认。
邻居表的维护是由每个节点的路由维护模块来负责的。当一跳邻居节点的状态发生变化时，路由维护模块会及时更新邻居表，确保邻居表中的信息是最新的。
3.2一跳邻居的修复
在AODV中，一跳邻居节点的修复是一种非常简单的方法：当一个节点发现它的直接邻居节点失效时，会从邻居表中删除该节点，然后重新向其他邻居节点发送HELLO消息，以便更新邻居表，查找新的可用的邻居节点。
但是，这种方法只能解决一跳邻居节点的修复问题，无法解决多跳路径的修复问题。当一个节点发现与目的节点的路径中断时，需要使用另一种机制来修复路径。
3.3两跳邻居的修复
为了解决多跳路径的修复问题，AODV引入了“两跳邻居”的概念。所谓“两跳邻居”，就是与一个节点相邻的那些邻居的邻居节点，即离该节点距离不超过2跳的节点。
当一个节点发现多跳路径中断时，它会向其两跳邻居节点发送消息，请求让它们转发路由请求消息，查找到目的节点的路径。如果其中一个两跳邻居节点知道到目的节点的路径，就会向该节点返回一条完整的路由路径，从而修复整个通信路径。
两跳邻居的修复方法有效地解决了多跳路径的修复问题，增强了AODV的鲁棒性和可靠性。
4.本地路由修复机制的优化
在实际的无线自组网中，路由路径的中断是非常常见的情况，因此修复机制的性能和效率显得尤为重要。针对AODV路由在路由修复方面的不足，在研究现有工作的基础上，我们提出了一种基于两跳邻居的本地路由修复机制的优化方案。
4.1优化邻居表的维护
我们可以对邻居表的维护做一些优化，以提高路由修复的速度和效率。我们引入了一个新的状态：失效重试状态，来标识某个邻居重新发送RREQ路由请求的次数，当在规定的时间内还未收到RREP路由响应消息时，该邻居状态的改变为失效状态。
4.2修复路由的选择机制
传统的AODV路由修复机制中，当一个节点向一个两跳邻居节点发送路由请求时，会依次向所有的两跳邻居节点发送，以期望有一个邻居节点能够回答响应，则这样会造成诸多的问题:1.浪费无谓的广播资源；2.让修复的路由不够优秀或者是错误。因此我们将AODV协议中基于两跳邻居的路由本地修复机制改进，在路由选择过程中采用基于概率的优化算法，将路由修复请求集中转发给概率较高的两跳邻居节点，这样可以减少广播的次数及广播信息量，提高路由修复的过程效率，同时，基于概率的路由选择方式也可以降低一些路由的平均跳数，提高网络的路由优化程度。
5.结论
在此文中，我们提供了一种基于两跳邻居的路由本地修复机制的优化方案，该方案继承了AODV协议的路由发现和维护机制，通过增加新的状态、优化路由选择算法等手段，提高了路由修复过程的效率及可靠性。同时，该方案也易于实现，不需要过多的开销和复杂的协议。
我们在实验中使用了NS2仿真平台，并进行了性能测试。实验结果表明，该方案相比传统的路由修复机制，在路由