基于链路可靠性的Ad Hoc网络路由协议概述

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由于Ad Hoc网络中的节点可以任意的移动，使得节点间的通信链路频繁断裂，造成了路由失效的现象。路由失效是导致路由协议可靠性下降的一个主要因素，同时路由失效必然引起路由再发现和数据重传，这无疑增加了网络的开销和传输的时延。本书这里在随机移走（random walk based）模型的基础上，对Ad Hoc网络链路通信的可靠性进行分析，给出链路可靠性的简单数学模型基础，提出一种基于链路可靠度的路由协议，并通过仿真实验验证了该协议的有效性。Ad Hoc网络是一种移动节点组成动态拓扑，再加上传输的多跳性和无线信道不可靠性，随着网络规模的增大，网络中用于计算路由的开销将变得难以控制。常规路由协议不能满足Ad Hoc网络的需要，这使得动态稳定性成为影响Ad Hoc网络性能的一个关键问题，路由可靠性研究正是稳定性的一个重要内容。Ad Hoc网络中节点的移动性和节点状态等不确定因素造成网络在某些时刻会发生分割（networkpartttton），从而中断节点间的链路，而组成路由的任何一条链路的失效都将导致该路由的失效。路由失效将会给协议性能带来严重的影响，主要包括如下的方面：

　　①路由失效往往也意味着多次的链路层重传或者网络层重传、传输层重传甚至应用层重传，这些重传在造成网络开销的同时也增加了业务的传输延迟。

　　②发现路由失效的节点需要向源节点发送路由错误消息，如果源节点并不存在到达目的节点的另外一条路由，则需要发起新的路由发现过程。路由发现过程的路由请求泛洪是协议开销的一个重要组成部分，同时发送路由错误和等待路由发现的过程将会造成业务传输延迟的巨大抖动。大的延迟抖动对于某些实时业务（如Live Audio、Live Video等）来说是不能接受的。

　　③在路由错误消息到达源节点之前，源节点会继续通过这条已经失效的路由发送业务分组，而这些业务分组会被存放在发现路由失效的节点的缓冲区内，如果节点的缓冲区溢出或者该节点并没有包含在新发现的路由中则这些分组就会被丢弃。

　　④分组丢失对于不响应（unresponsive）业务（如UDP）来讲，可能造成数据传输的不完整；而对响应（responslve）业务（如TCP）来讲，将会造成源端的发送窗口降低，大大影响TCP的吞吐率和网络利用率。

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Ad Hoc网络中节点的移动性和节点状态等不确定因素造成网络在某些时刻会发生分割（networkpartttton），从而中断节点间的链路，而组成路由的任何一条链路的失效都将导致该路由的失效。