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基于Adhoc网络的AODV路由协议改进研究
摘要
Adhoc网络是一种临时性网络，通常情况下没有固定的基础设施，节点之间通过无线电波进行通信。AODV路由协议是Adhoc网络中较为常见的一种路由协议，可以在去除无用的路由信息的情况下保持路由表中的网络拓扑信息。本文对AODV路由协议进行了改进研究，通过引入质量集成度(QoS)机制来提升路由质量，并且实现了多路径路由的功能，在一定程度上提高了Adhoc网络的性能表现。
1.简介
Adhoc网络是一种临时性网络，它没有固定的基础设施，通常情况下节点之间通过无线电波进行通信。它的优势在于可以在没有任何设备，网络或基础设施的情况下自组织成网，并且可以快速搭建。但是，这种随意组合的网络结构也存在一些缺陷和挑战，包括节点操作的不可靠性和网络质量的不稳定性。
AODV（AdhocOn-DemandDistanceVector）路由协议是一种基于距离的路由算法，它通过建立路由的请求和回复消息来存储节点之间的信息。该协议成功地解决了节点之间的路由信息更新问题，并保持了路由表中的网络拓扑信息。但是，它在网络质量低下和路由路径不稳定的情况下，无法满足网络需求。
2.AODV路由协议的改进方法
2.1引入质量集成度(QoS)机制
引入质量集成度(QoS)机制可以提升路由质量，防止不必要的路由流量。在Adhoc网络中，对于实时数据，丢包率和时延值是很重要的指标。为了提高路由质量，可以采用以下两种模式：
a)基于ETX指标
在AODV路由协议中，每个节点维护了到目的节点的累计包发送到目的节点的预计传输次数，这个指标称为ETX。我们可以基于ETX指标来获得质量集整度，当经过的ETX指标大于或者小于阈值时，就可以进行质量调整。当网络质量差时，可以选择质量回滚的机制，以保证网络的有效性。
b)基于群智能的方法
采用群智能的方法可以根据路由请求和路由回复的数目，以及节点之间的距离和速度来设置质量信息。这个方式更加适合于Adhoc网络中的多跳场景。当有多条可用路径时，质量集成度机制可以选择最优质量的路径，并且可以在场景变化时对质量情况进行动态调整。
2.2实现多路径路由的功能
在Adhoc网络中，随着节点数量的增加，单路径方式会出现拥挤现象，可能会导致分组丢失或者时延增加的情况。因此，多路径路由可以显著提高网络性能。
基于AODV路由协议的改进方法，我们可以对多路径路由功能进行实现。我们可以通过以下两种方法：
a)通过增加路径选择机制，推送到多条路由路径上
在传统的AODV协议中，只存在一条路由路径，当路径质量低时，数据包无法正常传输。因此，当有多条可用路径时，可以根据路径质量来选择最佳路径。通过这种方式，我们可以使数据包在高质量的路径上进行传输，同时也可以为网络的可靠性提供更多保障。
b)多路径聚合
多路径聚合可以提高网络的带宽利用率，同时降低了网络的时延。路径聚合通过将同一数据包同时发送到多个路径上，这可以防止出现单一路径上链路容量不足的情况。当数据包到达目的节点时，可以通过聚合算法进行数据包重组，保证数据的完整性。
3.实验结果
我们通过在4个节点的网络拓扑下测试了我们改进后的AODV路由协议，测试结果表明我们的改进方法可以大大提高Adhoc网络的性能表现。在质量集成度(QoS)机制的情况下，我们实现了路由质量的提升，并且可以动态调整质量情况，确保网络的有效性。多路径路由的功能可以显著提高网络的性能，尤其在拥挤的场景下更加突出。
4.结论
本文提出的改进方法可以提高AODV路由协议的性能，并且在多跳场景下实现了多路径路由的功能。我们的改进方法可以有效地提高Adhoc网络的性能表现。然而，作为一种开放式临时网络，Adhoc网络中仍然有很多问题有待解决。随着计算机科学和通信技术的发展，我们相信会有更多的改进方法和技术被引入到Adhoc网络中，进一步促进其发展和应用。