摘要 隨著無線通信技術的發展和移動終端性能的提高，Ad hoc的應用越來越廣泛。無線Ad hoc 是一種不依賴于任何基礎設施，無中心自組織的多跳無線網絡。本文從Ad hoc 網絡的特點出發，在分析當前路由協議設計思想的基礎上，對Ad hoc 的路由協議FSR進行了研究。
關鍵詞 Ad hoc 多跳無線網 網絡拓撲 路由更新 魚眼域 FSR
1 前言
Ad hoc 網絡是一種無中心自組織的多跳無線網絡，它不以任何已有的固定設施為基礎而能隨時隨地組建臨時性的網絡。由于這種方便性，并且隨著無線通信技術的發展和移動終端性能的提高，特別是人們對個人通信日益增長的需求，使得移動ad hoc網絡的應用范圍正逐步擴大。在軍用領域，它可以支持野外偵察聯絡、獨立戰斗群通信和艦隊戰斗群通信、無人偵察與情報傳輸等；在民用領域，它支持諸如移動會議、移動網絡、個人局域網、災難營救過程中的信息交換以及臨時交互式通信組等。我們可以預測，這種技術在未來移動通信的領域中將起到非常重要的作用。
2 Ad hoc 網絡的特點
Ad hoc 網絡是一群終端為了完成一項任務而臨時組建的一種網絡。它不需任何已有的固定設施作為基礎，隨時隨地進行組建，因而網絡中的每個節點都是平等的，沒有中心。從技術上講，Ad hoc 網絡是一種移動通信技術和計算機網絡技術相結合的網絡。一方面，它采用無線信道進行通信，而且用戶終端都可以隨意移動；另一方面，各節點的信息交換采用了計算機網絡中的分組交換機制，因此Ad hoc中的各節點兼有主機和路由器兩種功能。
Ad hoc除了是無中心、自組織平等式的網絡外，它還有如下的特點：
（1）網絡拓撲動態變化頻繁。 Ad hoc 網絡中，用戶終端的移動性具有很大的隨機性，它們可以隨時移動，也可以隨時開機和關機。再加上無線發射裝置發送功率的變化、無線信道間的相互干擾以及地形等因素的影響，網絡的拓撲結構可能隨時發生變化，而且這種變化無法預先知曉。
Ad hoc 網絡的多跳性使得借鑒固定網絡的路由協議成為可能，但其網絡拓撲動態變化、傳輸帶寬有限、單向鏈路的存在使得固定網絡的路由協議不能直接應用到無線Ad hoc 網絡中。節點的移動使得網絡拓撲不斷變化，這樣傳統的固定網絡路由協議很難及時地準確地反映網絡的拓撲結構，而且為了維護網絡拓撲所使用的控制信息不斷地分發到網絡中去，要占用大量的無線帶寬。另外，傳統網絡協議在設計時沒考慮或者要求不存在單向鏈路，但在無線Ad hoc 網絡中，單向鏈路往往是存在的，因此Ad hoc 路由協議必須支持單向鏈路。
3 當前使用的路由思想
不管是無線網絡還是有線網絡，大部分路由協議是基于DBF（Di- stributed Bellman Ford）和LS（Link State）設計的。由于DBF具有分布式的特點，因此它簡單而且計算效率較高，這是它的優勢。但其路由收斂較慢，而且有形成環形路由的可能，因此不適合拓撲高度變化的Ad hoc 網絡。雖然有些方案已解決了環形路由問題，但到目前為止還沒有較好的方案能解決DBF收斂較慢這一問題。
正是由于DBF的這些問題，人們才找到一種全新的方案LS。在LS路由協議中，每個節點都維護著一個全局拓撲結構表，因而很容易避免環形路由。而且鏈路的任何變化都會立即觸發鏈路更新，這樣收斂到新的拓撲結構所需要的時間遠遠小于DBF。但是LS依靠泛洪去分發路由更新信息，可能會帶來過多的帶寬開銷，特別是在鏈路變化頻繁的無線Ad hoc 網絡中，大量的更新信息會占用相當多的寶貴帶寬。
FSR（Fisheye State Routing）是一個先驗式（表驅動的）的路由協議。它使用了魚眼技術，在不同魚眼域中的節點以不同的頻率（這個頻率是由節點距離決定的）只向鄰居節點廣播鏈路更新信息，這能夠大大減少鏈路狀態更新信息，從而降低了泛洪的開銷。通過節點之間相互交換鏈路狀態消息，每個FSR路由器都能獲知網絡全局的拓撲信息。根據這些最新的拓撲信息， FSR為每個目的節點計算最短路徑。由于鏈路更新頻率由距離決定，因此對于域內的節點路由都是精確的，而對于域外的節點，離目的節點越遠，路由的精確度便越低，這是因為距離較近的更新較快，較遠的更新較慢。但不會像按需路由那樣需要花時間去尋找路由，因此能維持較低的延時。而且隨著離目的節點越來越近，路由信息越來越精確，正好彌補了路由的不精確性。在移動網絡中，逐漸精確的路由減小了節點移動對路由精確度的影響。
Ad hoc 網絡具有不依賴任何固定設施、無中心、自組織、多跳性等特點，使得它的應用越來越廣泛。也正是這些特點使得Ad hoc 網絡技術，特別是路由技術面臨著許多困難。FSR路由技術使用了魚眼技術，以不同的周期分發不同魚眼域的信息，使得鏈路更新信息大大地減少，節約了寶貴的無線帶寬。另外，路由的不精確度用距離進行了加權，因此，對網絡規模的敏感程度大大降低了，較適用于較大規模的網絡。同時，逐漸精確的路由減少了移動性的影響，因此FSR技術也較適用于移動網絡。使用
參 考 文 獻
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