無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究摘要:無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的設(shè)計(jì)是無線Mesh領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。首先根據(jù)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的一般性研究路線，將當(dāng)前存在的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分為兩大類：一類是基于傳統(tǒng)Internet路由協(xié)議設(shè)計(jì)思路的路由協(xié)議；另一類是基于移動(dòng)Adhoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議改進(jìn)的路由協(xié)議。并在此基礎(chǔ)上對(duì)一些典型的路由協(xié)議進(jìn)行分析和比較，最后討論了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的未來研究方向。關(guān)鍵詞：無線Mesh網(wǎng)絡(luò)；Internet；Adhoc；路由協(xié)議1無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議根據(jù)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的一般性研究路線，目前出現(xiàn)的一些無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議可以分為兩大類：①基于Internet路由協(xié)議設(shè)計(jì)思路的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議;②基于Adhoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議改進(jìn)的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。基于Internet路由協(xié)議的無線Mesh路由協(xié)議Internet路由協(xié)議Internet路由協(xié)議的設(shè)計(jì)理念從總體上看主要體現(xiàn)了分層的思想。因特網(wǎng)將整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)劃分為許多小的自治系統(tǒng)，采用分而治之的策略。這樣，因特網(wǎng)的路由選擇協(xié)議主要分為：①內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP(InteriorGatewayProtocol)即在一個(gè)自治系統(tǒng)內(nèi)部使用的路由選擇協(xié)議，目前使用最多的如RIP(RoutingInformationProtocol)和OSPF(OpenShortestPathFirst):②外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP(ExternalGatewayProtocol)自治系統(tǒng)之間使用的路由選擇協(xié)議，目前使用最多的是BGP。RIP協(xié)議是基于距離向量的，采用的做法是每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過周期性的和相鄰節(jié)點(diǎn)交換自己的路由表來維護(hù)從它自己到其他每個(gè)目的網(wǎng)絡(luò)的距離記錄。而OSPF協(xié)議是鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，與RIP不同。它的特點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)向本自治系統(tǒng)中所有的節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由信息，發(fā)送的信息是與本節(jié)點(diǎn)相鄰的所有節(jié)點(diǎn)的鏈路狀態(tài)，并且只有當(dāng)鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)節(jié)點(diǎn)才會(huì)向所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送此信息。最終每個(gè)節(jié)點(diǎn)均保存了全網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔ⅰ；贗nternet路由協(xié)議的改進(jìn)傳統(tǒng)的Internet路由協(xié)議不能很好處理無線Mesh網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和鏈路質(zhì)量的快速變化，在無線環(huán)境中不能直接使用傳統(tǒng)的Internet路由協(xié)議。但是Internet路由協(xié)議的一些很好的設(shè)計(jì)思路是值得在無線環(huán)境中學(xué)習(xí)的，現(xiàn)有的很多無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議都借鑒了Internet路由的設(shè)計(jì)思想。(1)分層思想的無線Mesh路由協(xié)議在無線Mesh網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，分級(jí)路由借鑒了Internet路由協(xié)議的分層設(shè)計(jì)理念。通過分級(jí)技術(shù)，在簇內(nèi)和簇間使用不同的路由協(xié)議，分別發(fā)揮著各種路由協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的路由。不同的分級(jí)路由協(xié)議的區(qū)別在于：簇間和簇內(nèi)采用的具體路由算法不同，以及簇的劃分不同。典型的分級(jí)路由協(xié)議有HWMP(hybridwirelessmeshprotocol),ZRP(ZoneRoutingprotocol)CGSR(ClusterheadGatewaySwitchRouting)等。HWMP的實(shí)現(xiàn)過程是在按需路由協(xié)議AODV的基礎(chǔ)上，結(jié)合表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議DSDV的核心思想設(shè)計(jì)的。設(shè)置網(wǎng)絡(luò)出口Portal為樹的根節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)通過Portal與外網(wǎng)連接。每個(gè)Portal負(fù)責(zé)維護(hù)一張到其他所有Portal的路由表，網(wǎng)間節(jié)點(diǎn)通信采用按需路由協(xié)議AODV。HWMP的優(yōu)點(diǎn)是可以很靈活適應(yīng)于很大范圍的場(chǎng)景的需求，包括固定的和移動(dòng)的。此外，在某些情況下Mesh網(wǎng)絡(luò)中的路由發(fā)現(xiàn)包洪泛減少。缺點(diǎn)是由于根節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的核心作用，容易成為網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。ZRP的思想是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)以自己為中心的虛擬區(qū)，在區(qū)內(nèi)使用表驅(qū)動(dòng)路由算法，對(duì)區(qū)外節(jié)點(diǎn)的路由使用按需路由。是表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議和按需路由協(xié)議的組合。但是ZRP的實(shí)施也面臨著很多困難，如區(qū)的選擇和維護(hù)，表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議和按需路由協(xié)議的合理選擇以及網(wǎng)絡(luò)工作的大流量問題。CGSR也融合了分層次的思想，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)要通信時(shí)，信息包首先傳遞給自己所在簇的簇首，然后通過網(wǎng)關(guān)到達(dá)另外一個(gè)簇首，以這樣的方法穿過中間的分簇，到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)所在簇的簇首，然后再轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點(diǎn)。CGSR路由協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)在于通過分簇，大大減少了維護(hù)路由表所需要的信息量，另外，采用這種路由的網(wǎng)絡(luò)有比較好的擴(kuò)展