一種基于微型無線傳感網絡的路由算法

　　2 RREP 協議幀格式

　　RREP 路由應答協議幀如表3 所示。

　　4 MSAODV 路由協議的操作

　　由于MSAODV 路由協議是對AODV 協議的改進演化,所以MSAODV 路由協議的操作 與AODV 路由協議的操作大同小異,為了清晰起見,對MSAODV 協議的操作做一詳細的介紹 還是有必要的。

　　4.1 產生路由請求

　　無線網絡中某個節點需要和網絡中的另一個節點通信時,他首先會查找自己的路由表,以 確定是否有通往該目的節點的有效路由,如果有的話,從對應的目的節點路由表項中取出下一 跳節點地址,然后構造數據包并把該數據包發往下一節點,如果不存在通往目的節點的路由, 那么該節點就要發起一次路由請求。

　　4.2 處理和轉發路由請求

　　處理和轉發路由請求是針對源節點和目的節點之間的中間節點而言。這些中間節點可能 不止一個,在他們收到源節點廣播的RREQ 路由請求幀之后,必需處理和轉發該路由請求幀。

　　在某個中間節點接收到源節點廣播或者由其他節點轉發的RREQ 請求幀后,他首先會判 定該RREQ 請求幀是否己經被成功接收過,判斷的依據就是源節點的IP 地址和廣播ID 號,如 果發現由源節點和廣播ID 唯一標志的RREQ 請求幀是新的,也就是沒收到過,就會根據此 RREQ 請求幀更新自己路由表中對應的項。很顯然,該路由表項的目的節點IP 字段就是是源 節點IP 地址,下一跳IP 地址就是發送此RREQ 請求幀的節點IP 地址,有可能是源節點也有可 能是另一個中間節點。接下來此中間節點判斷該RREQ 請求幀的目的IP 是不是就是自己, 如果是就回送一個RREP 回應幀,不是就轉發該RREQ 請求幀。

　　4.3 產生路由應答

　　RREQ 經過中間節點的轉發到達目的節點或者是直接到達目的節點后,目的節點要進行 相應的處理。

　　目的節點收到 RREQ 請求包,首先會判斷是否已經收到過此請求包,如果沒有收到過則更 新自己相應的路由表項,目的節點把該路由表項的目的IP 更新為源節點的IP 地址,下一跳IP 為發給他RR 衛Q 請求幀的節點IP,目的節點序列號填上源節點的序列號,該序列號在RREQ 請求幀里,跳數直接從RREQ 請求幀里拷貝。在確認請求的節點就是自己后,目的節點要給源 節點發送一個RREP 應答幀,接下來目的節點構造一個RREP 應答幀并正確初始化該幀。類 型字段為2,表示該幀是RREP 應答幀。跳數字段為0,因為是目的節點發起的RREP 應答幀。 目的節點產生一個RREP 應答包之前,必需更新自己的序列號,更新值為當前序列號與RREQ 請求包中的目的序列號兩者中的最大值,目的序列號字段被初始化為這個最大值。源IP 地址 指的是發起RREQ 請求幀的源節點的IP 地址,而不是指目的節點的IP 地址,同樣的,目的IP 地址就是目的節點的IP 地址,也就是發起RREP 應答幀的節點IP 地址。

　　在目的節點構造好 RREP 回應幀后,就要把該幀以單播的形式沿著反向路由傳送,他的下 一跳節點IP 地址是發給他RREQ 請求幀的節點地址,可能是某個中間節點,也可能是源節點。 一切準備就緒,目的節點按照退避算法發送該幀。

　　4.4 接收和轉發路由應答

　　由于無線網絡的特點,盡管目的節點是以單播的形式向源節點回送RREP 回應幀,但是網 絡中的很多節點也能接收到該幀,當然,這些節點只是簡單的丟棄該幀,只有反向路由上的節 點才會接收該RREP 回應幀。反向路由上的節點會沿著反向路由順利的把RREP 回應幀傳給 源節點,同時他們也根據此RREP 回應幀建立了前向路由。

　　該節點下面要完成的工作就是把 該RREP 回應幀轉發出去。他要知道下一跳節點的IP 地址,以RREP 回應幀中的源節點IP 地址為關鍵字查找路由表,得到下一跳節點的IP,這個表項是在建立反向路由時建立或更新 的。該中間節點在完成上面的步驟后,以退避算法轉發該RREP 回應幀。與RREQ 請求幀的 轉發不同,R.REP 回應幀的轉發是單播的,他不會像R.REQ 請求幀那樣可能被轉發多次,所以 R.REP 回應幀的字段里不存在廣播ID。

　　4.5 新節點加入

　　無線傳感器網絡中的節點在開機或重啟之后,會向網絡廣播一個RESET 消息,網絡中的 其他節點收到此RESET 消息后會轉發該幀,最后主節點收到該幀。新節點在RESET 消息幀 里攜帶自己的IP 地址,這樣當主節點收到該幀后就可以知道是哪個節點重啟。 收到 RESET 消息幀的其他節點首先查找自己的路由表看是否有主節點的IP 地址,如果 有就以單播的形式發送該幀,反之則繼續廣播此RESET 消息幀。

　　每個節點都要保存上一次他 收到的RESET 消息幀中的源節點IP 地址,下次再收到RESET 消息幀首先要比較源IP 地址 是否和保存值相同,相同就不再轉發該幀,在經過一段時間后,將保存值清零,這樣就避免了重 復轉發同一個RESET 消息幀,又避免了不再轉發下次的RESET 消息幀。

　　4.6 其他操作

　　除了前文描述的產生路由請求、處理和轉發路由請求、產生路由應答、接收和轉發路由應答、新節點加入等主要操作外,MSAODV 路由算法余下的操作可以參考第二章介紹的 AODV 路由算法。

　　5 本文作者創新點

　　AODV 路由算法應用在無線傳感器網絡中有一定的局限性,不能很好得適合無線傳感器 網絡的體系結構。以無線傳感器網絡與傳統移動無線網著重點不同為依據,本文提出了適合 無線傳感器網絡的路由算法MSAODV,并詳細敘述分析了MSAODV 路由算法。