第7章AdHoc.ppt

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1、2023/11/717.1 移动移动Ad Hoc网络概述网络概述移动移动ad hoc 网络面临的问题网络面临的问题n特殊的信道共享方式特殊的信道共享方式p共享信道共享信道p“隐藏终端隐藏终端”/“暴露终端暴露终端”导导致致RTS/CTSABCDABCDRTS:request to sendCTS:Clear to sendRTSCTSdataACK隐藏终端的存在而导致的碰撞隐藏终端的存在而导致的碰撞A和和C是隐藏终端是隐藏终端A、B、C、D终端工作在同一信道上终端工作在同一信道上2023/11/727.1 移动移动Ad Hoc网络概述网络概述（条件）共享信道（条件）共享信道，A向向B发送数据，

2、发送数据，C处于处于A覆盖范围以外覆盖范围以外B的覆盖范围以内，的覆盖范围以内，C 检测不到检测不到A向向B发送无线信号时，以发送无线信号时，以为为C本身可以发送数据，因而向本身可以发送数据，因而向 B 发送数据，结果发生碰撞。发送数据，结果发生碰撞。这种未能检测出媒体上已存在的信号的问题叫做这种未能检测出媒体上已存在的信号的问题叫做隐藏终端隐藏终端问题问题(Hidden Terminal Problem)A 的作用范围C 的作用范围ABCD隐藏终端隐藏终端问题问题2023/11/737.1 移动移动Ad Hoc网络概述网络概述（条件）共享信道（条件）共享信道，B 向向A 发送数据，发送数据，

3、C处于处于B覆盖范围以内覆盖范围以内A覆盖覆盖范围以外，而范围以外，而 C 又想和又想和 D 通信。通信。C 检测到媒体上有信号，于是就检测到媒体上有信号，于是就不敢向不敢向 D 发送数据，需延迟向发送数据，需延迟向D发送。其实发送。其实 B 向向 A 发送数据并不影发送数据并不影响响 C 向向 D 发送数据发送数据,这就是暴露终端问题这就是暴露终端问题(Exposed Terminal Problem)ADCB？B 的作用范围C 的作用范围暴露终端暴露终端问题问题2023/11/747.2 移动移动Ad Hoc网络组网体系网络组网体系网络结构网络结构平面结构平面结构层次结构层次结构2023/

4、11/757.3 移动移动Ad Hoc网络路由网络路由（表驱动）（表驱动）2023/11/767.3 移动移动Ad Hoc网络路由网络路由p路由发现路由发现Route discoveryl由一个想要向一个目的节点由一个想要向一个目的节点D发送数据的信源发送数据的信源S激活；激活；l此进程只在此进程只在S需要发送数据并且不知道到需要发送数据并且不知道到D的路由时才的路由时才启动；启动；p路由维护路由维护Route maintenancel节点节点S在给在给D发送数据时要能检测出由于网络拓扑动态发送数据时要能检测出由于网络拓扑动态变化导致源路由中断的情况；变化导致源路由中断的情况；l当前的源路由不

5、能用时当前的源路由不能用时S切换到另一条已知的路由或者切换到另一条已知的路由或者重新发起重新发起route discovery寻找新路由寻找新路由DSR协议由两部分组成协议由两部分组成2023/11/777.3 移动移动Ad Hoc网络路由网络路由n源节点向邻居节点广播路由请求报文（源节点向邻居节点广播路由请求报文（RREQ：Route Request）p源节点地址源节点地址p目的节点地址目的节点地址p路由记录：记录从源节点到目的节点路由中的中间节点地址路由记录：记录从源节点到目的节点路由中的中间节点地址p请求请求IDn中间节点接收到中间节点接收到RREQ后，将自己的地址附在路由记录中后，将自

6、己的地址附在路由记录中ABCDEF(A-)(A-F)(A-)(A-B-)(A-B-C-)(A-B-C-)(A-B-C-E-)DSR路由发现：路由请求路由发现：路由请求2023/11/787.3 移动移动Ad Hoc网络路由网络路由路由请求报文路由请求报文Route Request(RREQ)字段字段用于记录从源节点到目用于记录从源节点到目的节点路由中的中间节的节点路由中的中间节点地址，当点地址，当RREQRREQ到达目到达目的节点时，该字段中所的节点时，该字段中所有节点地址构成了从源有节点地址构成了从源节点到目的节点的路由节点到目的节点的路由由由源节点管理，中间节点源节点管理，中间节点维护维护

7、 序列对列表，序列对列表，ID序列对用序列对用于唯一标识于唯一标识RREQRREQ，以防止，以防止收到重复的收到重复的RREQRREQ2023/11/797.3 移动移动Ad Hoc网络路由网络路由n中间节点维护中间节点维护序列对列表序列对列表n重复重复RREQ检测检测p如果接收到的如果接收到的RREQ消息中的消息中的存在存在于本节点的序列对列表中于本节点的序列对列表中p如果接收到的如果接收到的RREQ消息中的路由记录中包含本节点的地消息中的路由记录中包含本节点的地址址n如果检测到重复，则中间节点丢弃该如果检测到重复，则中间节点丢弃该RREQ消息消息ABCDEF(A-)(A-F)(A-)(A-

8、B-)(A-B-C-)(A-B-C-)(A-B-C-E-)DSR路由发现：中间节点处理路由发现：中间节点处理2023/11/7107.3 移动移动Ad Hoc网络路由网络路由n目的节点收到目的节点收到RREQ后，给源节点返回路由响应报文后，给源节点返回路由响应报文（RREP：Route Reply）p拷贝拷贝RREQ消息中的路由记录消息中的路由记录n源节点收到源节点收到RREP后在本地路由缓存中缓存路由信息后在本地路由缓存中缓存路由信息(A-B-C-D)ABCDEF(A-B-C-D)(A-B-C-D)DSR路由发现：路由响应路由发现：路由响应2023/11/7117.3 移动移动Ad Hoc网

9、络路由网络路由中间节点收到源节点的中间节点收到源节点的RREQRREQ后处理流程后处理流程若若RREQRREQ中中 ID存在于本节点的序列对列存在于本节点的序列对列表中，表明该表中，表明该RREQRREQ重复重复，则不处理；否则转，则不处理；否则转Step 2Step 2若中间节点地址已存在路由记录中，则不处理；否则转若中间节点地址已存在路由记录中，则不处理；否则转Step 3Step 3若若RREQRREQ目的节点就是本中间节点，则本节点向源节点发送路由响应目的节点就是本中间节点，则本节点向源节点发送路由响应报文报文Route Reply(RREP)Route Reply(RREP)，同时将

10、路由记录中保存的路由存在，同时将路由记录中保存的路由存在RREPRREP中；否则转中；否则转Step 4Step 4该节点为中间节点，将中间节点地址添加到该节点为中间节点，将中间节点地址添加到RREQRREQ中路由记录中，同时向中路由记录中，同时向继续邻居节点广播该继续邻居节点广播该RREQRREQ总结总结2023/11/7127.3 移动移动Ad Hoc网络路由网络路由BAFCEDRoute Request in DSRRepresents a node that has received RREQ for D from Asourcedestination2023/11/7137.3 移动

11、移动Ad Hoc网络路由网络路由BAFCEDRoute Request in DSRBroadcast transmissionARepresents transmission of RREQX,Y Represents list of identifiers appended to RREQA2023/11/7147.3 移动移动Ad Hoc网络路由网络路由BAFCEDAAA,BA,FRoute Request in DSR2023/11/7157.3 移动移动Ad Hoc网络路由网络路由BAFCEDAAA,BA,FRoute Request in DSRA,B,CA,B,C2023/11/

12、7167.3 移动移动Ad Hoc网络路由网络路由BAFCEDAAA,BA,FRoute Request in DSRA,B,CA,B,CA,B,C,E2023/11/7177.3 移动移动Ad Hoc网络路由网络路由目的节点到源目的节点到源节点的路由即节点的路由即为源节点到目为源节点到目的节点的反向的节点的反向路由路由非对称信道非对称信道对称信道对称信道否则目的节点否则目的节点需要发起到源需要发起到源节点的路由请节点的路由请求过程，同时求过程，同时将将RREP稍带稍带在新的在新的RREQ中中如果目的节点如果目的节点的路由缓存中的路由缓存中有到达源节点有到达源节点的路由，则直的路由，则直接使用

13、接使用DSR路由发现：非对称信道路由发现：非对称信道2023/11/7187.3 移动移动Ad Hoc网络路由网络路由n 每个节点缓存它通过任何方式获得的新路由每个节点缓存它通过任何方式获得的新路由p转发转发RREQl获得从本节点到获得从本节点到RREQ路由记录中所有节点的路由，例如路由记录中所有节点的路由，例如E转发转发RREQ(A-B-C)获得到获得到A的路由的路由(C-B-A)p转发转发RREPl获得从本节点到获得从本节点到RREP路由记录中所有节点的路由，例如路由记录中所有节点的路由，例如B转发转发RREP(A-B-C-D)获得到获得到D的路由的路由(C-D)p转发数据分组转发数据分组

14、l获得从本节点到数据分组节点列表中所有节点的路由，例如获得从本节点到数据分组节点列表中所有节点的路由，例如E转发数据分组转发数据分组(A-B-C)获得到获得到A的路由的路由(C-B-A)p监听相邻节点发送的分组监听相邻节点发送的分组lRREQ、RREP、数据分组等、数据分组等(A-B-C-D)ABCDEF(A-B-C-D)(A-B-C-D)ABCDEF(A-)(A-F)(A-)(A-B-)(A-B-C-)(A-B-C-)(A-B-C-E-)以上均假设信道是对称的以上均假设信道是对称的!DSR优化：路由缓存（优化：路由缓存（1）Route Caching2023/11/7197.3 移动移动Ad

15、 Hoc网络路由网络路由DSR优化：路由缓存（优化：路由缓存（2）n中间节点使用缓存的到目的节点的路由响应中间节点使用缓存的到目的节点的路由响应RREPpRREP中的路由记录中的路由记录=RREQ中的路由记录中的路由记录+缓存的到目缓存的到目的节点的路由的节点的路由ABCDEF(B-C-D)(A-B-C-D)(A-)2023/11/7207.3 移动移动Ad Hoc网络路由网络路由DSR优化：路由缓存（优化：路由缓存（3）n错误路由缓存错误路由缓存p网络拓扑的变化使得缓存的路由失效网络拓扑的变化使得缓存的路由失效l影响和感染其它节点，使用该路由缓存的路由将不影响和感染其它节点，使用该路由缓存的

16、路由将不可用可用当节点根据路由缓存回应当节点根据路由缓存回应RREP时，其它监听时，其它监听到此到此RREP的节点会更改自己缓存的路由，从的节点会更改自己缓存的路由，从而感染错误路由缓存而感染错误路由缓存设置缓存路由的有效期，过期即删除设置缓存路由的有效期，过期即删除2023/11/7217.3 移动移动Ad Hoc网络路由网络路由nRREP风暴风暴p节点广播到某个目的节点的节点广播到某个目的节点的RREQ，当其邻居节点的路由，当其邻居节点的路由缓存中都有到该目的节点的路由时，每个邻居节点都试图缓存中都有到该目的节点的路由时，每个邻居节点都试图以自己缓存的路由响应，由此造成以自己缓存的路由响应，由此造成RREP风暴风暴pRREP风暴将浪费网络带宽，并且加剧消息冲突风暴将浪费网络带宽，并且加剧消息冲突ABCDEF(B-A)G(C-B-A)(F-A)(E-C-B-A)G发起到发起到A的的路由发现过程路由发现过程DSR优化：路由缓存（优化：路由缓存（4）2023/11/7227.3 移动移动Ad Hoc网络路由网络路由n预防预防RREP风暴风暴p每个节点延时每个节点延时D发送发送RREPpD