一種移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的設(shè)計與實現(xiàn)＊

李紅衛(wèi)

（廣州海格通信集團股份有限公司 廣州 510663）

1 引言

Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是由一組無線移動節(jié)點組成、不需要依靠現(xiàn)有固定通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的自組織、自創(chuàng)造、自愈和自管理網(wǎng)絡(luò)。Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的多跳性使得借鑒固定網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議成為可能，但在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)快速變化的情況下，固定網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議無法及時收斂，產(chǎn)生大量的不可靠路由和路由環(huán)路，而且路由開銷過大［1］。另外，無線帶寬有限、單向鏈路的存在等原因也使得在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中不能直接使用固定網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，而需要根據(jù)自身特點設(shè)計新的路由協(xié)議。

2 Ad Hoc路由協(xié)議的分類

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)現(xiàn)路由的驅(qū)動模式的不同對移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的路由算法進(jìn)行分類其大致可以分為兩大類：一類稱作表驅(qū)動路由協(xié)議，一類稱作按需路由協(xié)議［2］。

表驅(qū)動路由協(xié)議的路由發(fā)現(xiàn)策略與傳統(tǒng)的路由協(xié)議類似，各節(jié)點需要周期性地在網(wǎng)絡(luò)中傳播路由更新消息，以維護(hù)路由表的一致性和正確性，它的優(yōu)點是系統(tǒng)尋徑時延小，缺點是周期性的路由更新消息對網(wǎng)絡(luò)帶寬的占用較大，不適合于移動性較大的通信系統(tǒng)，如DSDV、WRP、HSR等［3］。

按需路由協(xié)議在有數(shù)據(jù)需要發(fā)送的時候再向網(wǎng)絡(luò)中廣播路由發(fā)現(xiàn)請求信息，等待目的節(jié)點回送路由應(yīng)答信息，其優(yōu)點是不需要周期性的路由信息廣播，因而節(jié)約網(wǎng)絡(luò)帶寬，適合于快速移動的通信系統(tǒng)，缺點是尋徑時間較長，如AODV、DSR等［4］。

3 Ad Hoc路由協(xié)議工作原理

3.1 協(xié)議概述

本路由協(xié)議適用于移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)，最大支持6跳，采用可優(yōu)化鏈路狀態(tài)協(xié)議，該協(xié)議是一種反映鏈路質(zhì)量的混合路由協(xié)議，其主要指導(dǎo)思想是基于按需進(jìn)行路由操作的原理，在保證路由的基礎(chǔ)上盡可能地減少路由控制信息的廣播，提高實際數(shù)據(jù)傳輸率?？紤]到使用的物理設(shè)備的無線信道傳輸可靠性較低，在分組傳遞中采用了逐跳確認(rèn)數(shù)據(jù)分組、超時重發(fā)和報文序號等機制，為了彌補在相對靜止的條件下，按需路由協(xié)議存在的反映速度比主動路由協(xié)議慢的缺陷，增加了定時或事件觸發(fā)方式向鄰居節(jié)點進(jìn)行路由公告的機制來進(jìn)行路由的維護(hù)。

3.2 路徑發(fā)現(xiàn)

1）路由請求的發(fā)送

圖1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

如圖1所示，當(dāng) Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的源節(jié)點S需要向目的節(jié)點D發(fā)送數(shù)據(jù)時，如果同時滿足以下兩個條件，S發(fā)起一個路由請求：（1）S的路由表中沒有到D的路由；（2）距離上次S發(fā)起到D的路由請求的時間大于協(xié)議所規(guī)定的最小相同路由請求間隔。

條件（1）是顯而易見，條件（2）是為了防止源節(jié)點頻繁地發(fā)起到同一目的節(jié)點的路由請求的限制條件，即源節(jié)點對于同一目的節(jié)點的路由請求必須至少間隔一段時間。此時S生成一個到D的路由請求分組，其中包括目的節(jié)點地址、用于區(qū)分不同路由請求分組的唯一標(biāo)志（ID）、源路由列表等（在開始時源路由列表中只有S自己），然后將此路由請求分組在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部進(jìn)行泛洪。

2）路由請求的處理

如圖1所示，收到路由請求分組的節(jié)點B要對該分組進(jìn)行判斷處理，算法如下：

（1）每個節(jié)點都有一個接收到的路由請求分組的緩存隊列，用于存放最近收到的路由請求分組的標(biāo)志和目的地址［5］。收到路由請求分組后，B首先查看該路由請求是否已在本節(jié)點的路由請求分組隊列中，如果在，則說明曾經(jīng)收到過該分組，丟棄該分組；

（2）否則，查看本節(jié)點是否已在該路由請求分組的源路由列表中，若在則說明這是一個通過環(huán)路過來的分組，丟棄該分組；

（3）否則，查看本節(jié)點的路由緩存中是否有到D的路由，如果有，則B構(gòu)造一個路由應(yīng)答分組，其中攜帶從S到B的路由和從B到D的路由，此時應(yīng)避免出現(xiàn)路由環(huán)路；

（4）否則，查看本節(jié)點是否是該路由請求分組所請求的目的節(jié)點，如果是，則說明在該分組中已經(jīng)包含了從源節(jié)點到目的節(jié)點的完整路由，提取該分組中的夾帶選項進(jìn)行處理，并將該分組中的源路由復(fù)制到路由應(yīng)答分組中，構(gòu)造一個路由應(yīng)答分組，并將該路由應(yīng)答分組發(fā)送給S；

（5）否則，B在路由表中加入從S到本節(jié)點的路由信息（路由學(xué)習(xí)），將本節(jié)點的地址加入該路由請求分組的源路由列表中，繼續(xù)廣播該分組；

（6）為了限制路由請求分組在網(wǎng)絡(luò)中的傳播范圍，在分組中設(shè)置了TTL，接收節(jié)點在處理該分組時將TTL減1，當(dāng)TTL為0時，丟棄該分組。

3）路由請求的應(yīng)答

由于路由請求采用廣播方式傳輸，目的節(jié)點D可能收到經(jīng)過多個不同路徑發(fā)來的路由請求分組，如圖1所示，這些分組最終都到達(dá)了D，因此這些路徑都是有效路徑，但未必是最佳路徑，因此D需要對它們進(jìn)行選擇，即D只對那些更短的或者等長的路徑構(gòu)造路由應(yīng)答分組，而舍棄更長的路徑。

如果目的節(jié)點D的路由表中沒有到源節(jié)點S的路由，D發(fā)起一個路由請求，其過程與上文描述的相同，但是D在所構(gòu)造的路由請求分組中攜帶一個路由應(yīng)答選項，可稱之為夾帶，其原因是：

（1）在雙向信道的情況下，路由應(yīng)答分組按照路由請求分組的相反方向返回S，但由于無線信道可能存在的單向信道，逆向路由可能不存在，如果按照路由發(fā)現(xiàn)的一般過程先發(fā)送從D到S的路由請求，等待S的路由應(yīng)答建立這段路由，然后利用源路由分組發(fā)送從D到S的路由應(yīng)答的話，將會導(dǎo)致從D到S的路由應(yīng)答時間較長，并且會在網(wǎng)絡(luò)中增加大量的路由請求和路由應(yīng)答分組，增大網(wǎng)絡(luò)開銷；

（2）當(dāng)D請求到S的路由時，S還沒有到D的路由，則S和D之間將出現(xiàn)死循環(huán)的路由請求過程。因此，可以通過夾帶機制在路由請求分組中夾帶路由應(yīng)答、路由確認(rèn)以及不同優(yōu)先級的數(shù)據(jù)分組，從而避免路由請求中的死循環(huán)，并且加快路由協(xié)議對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓姆磻?yīng)速度。

中間節(jié)點在收到夾帶路由應(yīng)答選項的路由請求分組時，不但從路由請求分組中學(xué)習(xí)從D到本節(jié)點的路由，而且從夾帶的路由應(yīng)答選項中學(xué)習(xí)其中包含的從S到D的路由，以維護(hù)本節(jié)點的路由表。

源節(jié)點S在收到D發(fā)送的路由應(yīng)答分組后，從路由應(yīng)答選項中提取所發(fā)現(xiàn)的源路由，復(fù)制到本節(jié)點的路由表中，然后開始發(fā)送從S到D的數(shù)據(jù)分組。

節(jié)點在發(fā)送或者轉(zhuǎn)發(fā)路由請求分組時采用廣播方式發(fā)送給所有鄰居節(jié)點，如果很多鄰居節(jié)點都具有到該請求節(jié)點的路由，那么所有這些鄰居節(jié)點都將試圖進(jìn)行路由應(yīng)答，這種情況下路由應(yīng)答將浪費大量的帶寬并增加共享無線信道的沖突機率，這種問題又稱“路由應(yīng)答風(fēng)暴”［6］。

因此，可以利用無線信道的廣播特性對路由應(yīng)答分組隨機延遲一段時間后再判斷是否進(jìn)行傳輸，以減少不同節(jié)點同時發(fā)送路由應(yīng)答的機率。

4）在路由請求中使用擴展環(huán)搜索

在路由請求的傳播過程中，Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有節(jié)點都可能收到并傳播任何節(jié)點的路由請求，這種情況將大大造成網(wǎng)絡(luò)的擁塞。為了減少這種網(wǎng)絡(luò)開銷，源節(jié)點應(yīng)當(dāng)采取一定措施限制對路由請求的傳播的最大值，例如擴展環(huán)搜索，算法如下：（1）源節(jié)點在進(jìn)行路由請求時，首先發(fā)送一個限制傳播范圍在一跳之內(nèi)的路由請求，稱為非傳播型路由請求；（2）如果在協(xié)議規(guī)定的時間參數(shù)內(nèi)沒有收到對非傳播型路由請求的路由應(yīng)答，源節(jié)點再發(fā)送一個傳播范圍限制在6跳之內(nèi)的路由請求。

因此，當(dāng)S試圖請求到D的路由時，它有可能發(fā)送兩次路由請求：一次是非傳播型路由請求，一次是限制傳播范圍在6跳之內(nèi)的路由請求。由于非傳播型路由請求要求所有與本節(jié)點在一跳范周之內(nèi)的節(jié)點進(jìn)行路由應(yīng)答，那么如果D在本節(jié)點的一跳范圍內(nèi)，D可以立即進(jìn)行路由應(yīng)答；否則，如果本節(jié)點的鄰居中有節(jié)點具有到D的路由，那么它們可以進(jìn)行路由應(yīng)答，相當(dāng)于本節(jié)點有效地利用了鄰居節(jié)點的路由表對自己的路由表進(jìn)行擴展。在這種情況下，S不必在兩次發(fā)送路由請求之間進(jìn)行規(guī)避。由于非傳播型路由請求限制在一跳范圍內(nèi)，其超時的時間設(shè)置應(yīng)當(dāng)取一個很小的值。

3.3 路徑維護(hù)

由于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點具有較強的移動性，Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化后，源節(jié)點S到目的節(jié)點D的路由可能因為該路由中的某一跳失敗而不再有效，此時必須依靠路由維護(hù)機制使S及時檢測到該變化。當(dāng)路由維護(hù)機制檢測到一條路由變壞時，S可以嘗試使用它偶然學(xué)習(xí)到的其它到D的路由，或者啟動路由發(fā)現(xiàn)尋找一條新的路由。

路由維護(hù)提供一種機制來維護(hù)S和D之間路由的連通性。Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都維護(hù)一張路由表，用來維護(hù)本節(jié)點到其它節(jié)點的路由。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時，節(jié)點根據(jù)收到的信息更新自己的路由表，使它與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔３忠恢隆?/p>

路由維護(hù)有三種基本手段：（1）定期發(fā)送路由公告，在節(jié)點之間交換路由信息，以維護(hù)路由；（2）通過路由應(yīng)答獲取和維護(hù)路由；（3）通過路由學(xué)習(xí)獲取和維護(hù)路由。

1）路由公告

當(dāng)AdHoc網(wǎng)絡(luò)處于相對靜止的使用環(huán)境中，如果采用按需路由協(xié)議，在第一次發(fā)送數(shù)據(jù)分組時，往往由于沒有去往目的節(jié)點的路由，需要啟動路由發(fā)現(xiàn)過程；如果采用主動路由協(xié)議，通過相鄰節(jié)點周期性地相互交換路由信息，可以在發(fā)送數(shù)據(jù)分組之前知道去往目的節(jié)點的路由，分組到達(dá)目的節(jié)點的時間比采用按需路由協(xié)議要短，但這種速度優(yōu)勢是以消耗信道帶寬為代價的［7］。

為了彌補按需路由協(xié)議在相對靜止網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的不足，本協(xié)議適當(dāng)?shù)夭捎昧酥鲃勇酚蓞f(xié)議中的鄰邊維護(hù)機制，即：網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點每隔一定時間向相鄰節(jié)點發(fā)送路由公告分組，且令該分組的TTL＝l，路由公告分組中包含本節(jié)點的路由表等內(nèi)容，鄰居節(jié)點根據(jù)收到的路由公告分組更新本節(jié)點的路由表。

2）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)獲取

在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息的獲取有兩種方法：一是各個節(jié)點周期性或事件觸發(fā)的路由公告，二是各個節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)分組。

路由公告用于報告本節(jié)點的路由信息、它根據(jù)所收到的鄰居節(jié)點和一跳以外其它節(jié)點的信息，節(jié)點周期性地將自己的路由表通過路由公告的形式向相鄰節(jié)點廣播，主要目的：一是報告自己的存在；二是與相鄰節(jié)點交換路由表。通過路由公告，各個節(jié)點可以得到網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔ⅰ?/p>

節(jié)點收到一個分組時，首先判斷該分組的類型。如果該分組不是路由公告，則提取分組頭部，處理其中的路由信息，同時根據(jù)該分組的數(shù)據(jù)類型對分組進(jìn)行相應(yīng)處理；如果當(dāng)該分組是路由公告，則提取并處理其中的路由信息，處理完畢后如果發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生了變化，則更新本節(jié)點的路由表，并發(fā)送路由公告［8］。路由公告中包含節(jié)點的路由表內(nèi)容，路由表以二維矩陣的形式表示。RouteTable［m，n］表示節(jié)點m到節(jié)點n的單向信道的邊權(quán)值。

（1）當(dāng)節(jié)點通過收到的路由請求分組、路由應(yīng)答分組、數(shù)據(jù)分組中的路由信息更新路由表的時候，將相關(guān)矩陣元素值初始化為MaxLifeValue；

（2）與路由錯誤分組中的路由信息對應(yīng)的相關(guān)矩陣元素值初始化為－MaxLifeValue；

（3）節(jié)點每隔TimeRefreshInterval對路由矩陣中的鏈路權(quán)值減少LifeShortScale，鏈路邊權(quán)值越大說明鏈路越可靠；

（4）收到相鄰節(jié)點的路由公告后，節(jié)點將路由公告的路由表中的邊權(quán)值和自己路由表中的邊權(quán)值進(jìn)行比較并進(jìn)行更新，然后節(jié)點根據(jù)新的路由表采用最短路徑算法得到更新后的路由表：（IfNew［i，j］＞Old［i，j］，則用新的權(quán)值更新路由表；（IfNew［i，j］＜Old［i，j］，則保留本節(jié)點的權(quán)值。

Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點可以自由入網(wǎng)或者退網(wǎng)，因此將會產(chǎn)生新的無線鏈路，鏈路質(zhì)量的變化或者節(jié)點的入網(wǎng)與退網(wǎng)將觸發(fā)路由公告。路由公告的觸發(fā)機制為：（1）將失效鏈路的權(quán)值設(shè)為0；（2）將新的鏈路的權(quán)值設(shè)為 MaxLifeValue；（3）修改自己的路由表，并構(gòu)造一個路由公告分組，廣播最新的鏈路狀態(tài)信息。

3）鄰邊維護(hù)

在本路由協(xié)議中，將網(wǎng)內(nèi)任何兩個節(jié)點之間的有向鏈路定義為一條“邊”。由于無線信道的傳輸質(zhì)量較差，在進(jìn)行路由選擇時不僅要考慮源節(jié)點和目的節(jié)點之間的距離（即跳數(shù)），而且還要結(jié)合不同路由的邊權(quán)值，以便更好地反應(yīng)鏈路的當(dāng)前通信狀態(tài)。在每個節(jié)點的路由表中都保存有到其它節(jié)點的邊的權(quán)值，進(jìn)行路由公告時每個節(jié)點將本地路由表與鄰居節(jié)點進(jìn)行交換，這樣一來不僅能夠維護(hù)自己的路由，而且可對邊和權(quán)值進(jìn)行更新。當(dāng)邊權(quán)值發(fā)生變化時，相應(yīng)地觸發(fā)路由公告，將此信息通知鄰居節(jié)點，從而實現(xiàn)鄰邊維護(hù)功能。

鄰邊維護(hù)的規(guī)則如下：（1）如果一個分組從源路由重傳到泛洪重傳都是失敗的，沒有任何形式的分組確認(rèn)，則認(rèn)為源節(jié)點到目的節(jié)點的邊的可信度降低，例如將可信度減半；（2）如果收到一個分組，則發(fā)送該分組的源節(jié)點和本節(jié)點的邊的可信度設(shè)為最大值；（3）如果收到一個泛洪分組，該分組前面已經(jīng)采用源路由發(fā)送過，則分組的源節(jié)點和本節(jié)點之間的雙向邊的可信度減半；（4）對于源路由分組，本機作為中間節(jié)點如果轉(zhuǎn)發(fā)成功，則本節(jié)點和下一跳節(jié)點之間的雙向邊的可信度設(shè)為最大值。

3.4 選路算法

當(dāng)S需要在本地路由表中尋找一條到D的最優(yōu)路由時，可以采用多種算法，如果考慮鏈路的權(quán)值，則最優(yōu)路由是從S到D的所有鏈路的權(quán)值或者代價總和最小的一條路由。在本路由協(xié)議中，結(jié)合邊的權(quán)值作為路由選擇的依據(jù)。源節(jié)點采用Dijkstra算法。

Dijkstra算法用于計算一個頂點到其他所有頂點間的最短路徑，其能得出最短路徑的最優(yōu)解，是典型的單源最短路徑算法。為了求得這些最短路徑，Dijkstra按路徑長度遞增，逐次產(chǎn)生源點到其他頂點間的最短路徑。首先求出長度最短的一條路徑，然后參照它求出長度次短的一條最短路徑，以此類推，直到從頂點到其他頂點的最短路徑全部求出為止［9］。該算法的具體描述如下：

集合S：存放已經(jīng)求出最短路徑的終點，初始狀態(tài)下，S中只有一個源節(jié)點v0。以后每求得一條最短路徑（v0，…，vk），就將vk加入到集合S中。直到全部頂點都加入到集合S中，算法結(jié)束。

使用數(shù)組dist存儲當(dāng)前找到的從源節(jié)點v0到其他節(jié)點的最短路徑長度，每個頂點對應(yīng)該數(shù)組中的一個元素dist［i］，這個元素存放當(dāng)前源點到該頂點的最短路徑長度，如果路徑不存在的話便是無窮大。dist的初始狀態(tài)是：若從源節(jié)點v0到終點vi有邊，則dist［i］為該邊上的權(quán)值；若從源點到終點沒有邊，則dist［i］為＋∞。此時的路徑指示當(dāng)前結(jié)果，并不一定是最終的最短路徑。隨著集合S的變化，其他節(jié)點不斷地加入到集合中，可能以這些新加入的頂點為“橋梁”產(chǎn)生比以前路徑更短的路徑，dist數(shù)組元素的值是動態(tài)變化的。

1）設(shè)第一條最短路徑為（v0，vk），其中k滿足：dist［k］＝min｛dist［i］｜vi∈V－v0｝（V為所有頂點集合）。

2）求下一條最短路徑：假設(shè)下次最短路徑的終點是vj，則可想而知，它或者是（v0，vj），或者是（v0，vk，vj）。其長度或者是從v0到vj邊上的權(quán)值，或者是dist［k］與從vk到vj邊上的權(quán)值之和［10］。

一般情況下，假設(shè)S為已經(jīng)求得最短路徑的頂點集合，則可以證明：下一條最短路徑必然是從v0出發(fā)，中間只經(jīng)過S中的頂點便可到達(dá)的那些頂點vx（vx∈V－S）的路徑中的一條。因此在一般情況下，下一條次短的最短路徑的長度必是：

3）在每一次求得一條最短路徑之后，其終點vk加入集合S，然后對所有的vi∈V－S，修改其dist［i］：dist［i］＝min｛dist［i］，dist［k］＋edge［k］［i］｝，其中，edge［k］［i］為邊（vk，vi）上的權(quán)值。

4 協(xié)議的編程實現(xiàn)層次模型

本路由協(xié)議在實現(xiàn)上分為五層：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、運輸層、應(yīng)用和服務(wù)層。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序不直接與網(wǎng)絡(luò)硬件交互，應(yīng)用于協(xié)議軟件交互，在設(shè)計無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧時，除了必須考慮固有的無線信道問題、移動性問題以外，還需要考慮能量效率問題［11］。協(xié)議的編程層次模型如圖2所示。

圖2 協(xié)議層次模型圖

1）應(yīng)用和服務(wù)層

應(yīng)用和服務(wù)層負(fù)責(zé)信源編碼、數(shù)字信號處理、移動環(huán)境下的自適應(yīng)。應(yīng)用和服務(wù)層提供的服務(wù)是變化的、面向具體應(yīng)用的。

2）傳輸層

運輸層實現(xiàn)端對端的數(shù)據(jù)傳送功能。負(fù)責(zé)提供網(wǎng)絡(luò)端點之間的高效、可靠的IP數(shù)據(jù)傳輸，而與使用的物理網(wǎng)絡(luò)無關(guān)。

3）網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層完成區(qū)域內(nèi)所有站點上的區(qū)域內(nèi)路由選擇和區(qū)域出口站點上的區(qū)域間路由選擇，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息；負(fù)責(zé)給分組尋找傳輸路由、建立網(wǎng)絡(luò)服務(wù)類型、傳輸層與數(shù)據(jù)鏈路層之間的分組傳遞。在移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，網(wǎng)絡(luò)層還要負(fù)責(zé)分組的轉(zhuǎn)發(fā)路由，以及移動性管理。

4）數(shù)據(jù)鏈路控制

數(shù)據(jù)鏈路控制層負(fù)責(zé)在不可靠無線鏈上建立可靠、安全的邏輯鏈；負(fù)責(zé)無線鏈的差錯控制、安全、將網(wǎng)絡(luò)層分組映射為幀、分組重傳；實現(xiàn)共享信道的多重訪問控制和依據(jù)信道質(zhì)量進(jìn)行的發(fā)送速率控制，以及站點間相鄰關(guān)系和信道質(zhì)量信息的維護(hù)。

5）物理層

物理層包含射頻RF電路、調(diào)制、信道編碼系統(tǒng)。完成二進(jìn)制數(shù)據(jù)與跳頻信號間的調(diào)制／解調(diào)功能，并且包含設(shè)備保密單元對跳頻信號序列的加密和解密，保證只有配備相同設(shè)備保密單元的站點間可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。

5 結(jié)語

根據(jù)產(chǎn)品實際需求，本文提出了一種反映鏈路質(zhì)量的混合路由協(xié)議。該協(xié)議主要包括主動路由和按需部分，主動路由是基于鏈路－狀態(tài)法思想，體現(xiàn)在相鄰節(jié)點之間鏈路狀態(tài)信息的交換；按需路由是在現(xiàn)有按需路由策略中的路由請求／回答的交互過程基礎(chǔ)上增加了信道指標(biāo)信息的傳播。經(jīng)產(chǎn)品長時間使用驗證，該協(xié)議尋徑時間較短，路由協(xié)議開銷較小，能對鏈路狀態(tài)的變化做出快速反應(yīng)，使用效果良好。

［1］趙迪，陳向東.Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)兩種按需路由協(xié)議性能仿真分析［J］.通信技術(shù)，2010，43（4）：2－3.

［2］陳林星，曾曦，曹毅.移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)－自組織分組無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2006：20－21.

［3］Hong X Y，Xu K X，Gerla M.Scalable routing protocols for mobile ad hoc networks［J］.IEEE Network，2002，16（4）：11－22.

［4］劉凱，李維英，李建東.支持多媒體業(yè)務(wù)的自組織無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議［J］.西安電子科技大學(xué)學(xué)報，2000，27（2）：190－194.

［5］周海剛，肖軍模.Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的安全問題和安全策略［J］.電信科學(xué)，2001，17（12）：39－42.

［6］矣昕寶，全海燕，董會升.一種用于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的精簡路由協(xié)議設(shè)計與實現(xiàn)［J］.科學(xué)技術(shù)與工程，2011，11（35）：40－41.

［7］米志超，鮑民權(quán)，鄭少仁.一種基于多跳Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議的設(shè)計與實現(xiàn)［J］.西安電子科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2001，28（6）：707－710.

［8］鄭少仁，王海濤，趙志峰，等.Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)［M］.北京：人民郵電出版社，2005：32－33.

［9］周滿元，周力為.基于不同源節(jié)點數(shù)目的AODV路由協(xié)議的性能比較研究［J］.計算機工程與應(yīng)用，2007，43（18）：94－96.

［10］Akyildiz l F.A Survey on Wireless Mesh Networks［J］.IEEE Communications Magazine，2005，43（9）：23－30.

［11］Wolfgang kiess，Martin Mauve.A Survey on realworld Implementations of Mobile Ad－Hoc Networks［J］.Ad Hoc Networks，2007，5（3）：324－339.