針對微型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的MSAODV路由協(xié)議

　　4 MSAODV 路由協(xié)議的操作

　　由于MSAODV 路由協(xié)議是對AODV 協(xié)議的改進(jìn)演化，所以MSAODV 路由協(xié)議的操作與AODV 路由協(xié)議的操作大同小異，為了清晰起見，對MSAODV 協(xié)議的操作做一詳細(xì)的介紹還是有必要的。

　　4.1 產(chǎn)生路由請求

　　無線網(wǎng)絡(luò)中某個節(jié)點(diǎn)需要和網(wǎng)絡(luò)中的另一個節(jié)點(diǎn)通信時(shí)，他首先會查找自己的路由表，以確定是否有通往該目的節(jié)點(diǎn)的有效路由，如果有的話，從對應(yīng)的目的節(jié)點(diǎn)路由表項(xiàng)中取出下一跳節(jié)點(diǎn)地址，然后構(gòu)造數(shù)據(jù)包并把該數(shù)據(jù)包發(fā)往下一節(jié)點(diǎn)，如果不存在通往目的節(jié)點(diǎn)的路由，那么該節(jié)點(diǎn)就要發(fā)起一次路由請求。

　　4.2 處理和轉(zhuǎn)發(fā)路由請求

　　處理和轉(zhuǎn)發(fā)路由請求是針對源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間的中間節(jié)點(diǎn)而言。這些中間節(jié)點(diǎn)可能不止一個，在他們收到源節(jié)點(diǎn)廣播的RREQ 路由請求幀之后，必需處理和轉(zhuǎn)發(fā)該路由請求幀。

　　該RREQ 請求幀是否己經(jīng)被成功接收過，判斷的依據(jù)就是源節(jié)點(diǎn)的IP 地址和廣播ID 號，如果發(fā)現(xiàn)由源節(jié)點(diǎn)和廣播ID 唯一標(biāo)志的RREQ 請求幀是新的，也就是沒收到過，就會根據(jù)此RREQ 請求幀更新自己路由表中對應(yīng)的項(xiàng)。很顯然，該路由表項(xiàng)的目的節(jié)點(diǎn)IP 字段就是是源節(jié)點(diǎn)IP 地址，下一跳IP 地址就是發(fā)送此RREQ 請求幀的節(jié)點(diǎn)IP 地址，有可能是源節(jié)點(diǎn)也有可能是另一個中間節(jié)點(diǎn)。接下來此中間節(jié)點(diǎn)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(yīng)幀，不是就轉(zhuǎn)發(fā)該RREQ 請求幀。

　　4.3 產(chǎn)生路由應(yīng)答

　　RREQ 經(jīng)過中間節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)或者是直接到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)后，目的節(jié)點(diǎn)要進(jìn)行相應(yīng)的處理。

　　目的節(jié)點(diǎn)收到 RREQ 請求包，首先會判斷是否已經(jīng)收到過此請求包，如果沒有收到過則更新自己相應(yīng)的路由表項(xiàng)，目的節(jié)點(diǎn)把該路由表項(xiàng)的目的IP 更新為源節(jié)點(diǎn)的IP 地址，下一跳IP為發(fā)給他RR 衛(wèi)Q 請求幀的節(jié)點(diǎn)IP,目的節(jié)點(diǎn)序列號填上源節(jié)點(diǎn)的序列號，該序列號在RREQ請求幀里，跳數(shù)直接從RREQ 請求幀里拷貝。在確認(rèn)請求的節(jié)點(diǎn)就是自己后，目的節(jié)點(diǎn)要給源節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個RREP 應(yīng)答幀，接下來目的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造一個RREP 應(yīng)答幀并正確初始化該幀。類型字段為2,表示該幀是RREP 應(yīng)答幀。跳數(shù)字段為0,因?yàn)槭悄康墓?jié)點(diǎn)發(fā)起的RREP 應(yīng)答幀。

　　目的節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生一個RREP 應(yīng)答包之前，必需更新自己的序列號，更新值為當(dāng)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(fā)起RREQ 請求幀的源節(jié)點(diǎn)的IP 地址，而不是指目的節(jié)點(diǎn)的IP 地址，同樣的，目的IP地址就是目的節(jié)點(diǎn)的IP 地址，也就是發(fā)起RREP 應(yīng)答幀的節(jié)點(diǎn)IP 地址。

　　在目的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造好 RREP 回應(yīng)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(jié)點(diǎn)IP 地址是發(fā)給他RREQ 請求幀的節(jié)點(diǎn)地址，可能是某個中間節(jié)點(diǎn)，也可能是源節(jié)點(diǎn)。

　　一切準(zhǔn)備就緒，目的節(jié)點(diǎn)按照退避算法發(fā)送該幀。

　　4.4 接收和轉(zhuǎn)發(fā)路由應(yīng)答

　　由于無線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，盡管目的節(jié)點(diǎn)是以單播的形式向源節(jié)點(diǎn)回送RREP 回應(yīng)幀，但是網(wǎng)絡(luò)中的很多節(jié)點(diǎn)也能接收到該幀，當(dāng)然，這些節(jié)點(diǎn)只是簡單的丟棄該幀，只有反向路由上的節(jié)點(diǎn)才會接收該RREP 回應(yīng)幀。反向路由上的節(jié)點(diǎn)會沿著反向路由順利的把RREP 回應(yīng)幀傳給源節(jié)點(diǎn)，同時(shí)他們也根據(jù)此RREP 回應(yīng)幀建立了前向路由。該節(jié)點(diǎn)下面要完成的工作就是把該RREP 回應(yīng)幀轉(zhuǎn)發(fā)出去。他要知道下一跳節(jié)點(diǎn)的IP 地址，以RREP 回應(yīng)幀中的源節(jié)點(diǎn)IP地址為關(guān)鍵字查找路由表，得到下一跳節(jié)點(diǎn)的IP,這個表項(xiàng)是在建立反向路由時(shí)建立或更新的。該中間節(jié)點(diǎn)在完成上面的步驟后，以退避算法轉(zhuǎn)發(fā)該RREP 回應(yīng)幀。與RREQ 請求幀的轉(zhuǎn)發(fā)不同，R.REP 回應(yīng)幀的轉(zhuǎn)發(fā)是單播的，他不會像R.REQ 請求幀那樣可能被轉(zhuǎn)發(fā)多次，所以R.REP 回應(yīng)幀的字段里不存在廣播ID。

　　4.5 新節(jié)點(diǎn)加入

　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)在開機(jī)或重啟之后，會向網(wǎng)絡(luò)廣播一個RESET 消息，網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)收到此RESET 消息后會轉(zhuǎn)發(fā)該幀，最后主節(jié)點(diǎn)收到該幀。新節(jié)點(diǎn)在RESET 消息幀里攜帶自己的IP 地址，這樣當(dāng)主節(jié)點(diǎn)收到該幀后就可以知道是哪個節(jié)點(diǎn)重啟。

　　收到 RESET 消息幀的其他節(jié)點(diǎn)首先查找自己的路由表看是否有主節(jié)點(diǎn)的IP 地址，如果有就以單播的形式發(fā)送該幀，反之則繼續(xù)廣播此RESET 消息幀。每個節(jié)點(diǎn)都要保存上一次他收到的RESET 消息幀中的源節(jié)點(diǎn)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(zhuǎn)發(fā)該幀，在經(jīng)過一段時(shí)間后，將保存值清零，這樣就避免了重復(fù)轉(zhuǎn)發(fā)同一個RESET 消息幀，又避免了不再轉(zhuǎn)發(fā)下次的RESET 消息幀。

　　4.6 其他操作

　　除了前文描述的產(chǎn)生路由請求、處理和轉(zhuǎn)發(fā)路由請求、產(chǎn)生路由應(yīng)答、接收和轉(zhuǎn)發(fā)路由應(yīng)答、新節(jié)點(diǎn)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 結(jié)語

　　AODV 路由算法應(yīng)用在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中有一定的局限性，不能很好得適合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)移動無線網(wǎng)著重點(diǎn)不同為依據(jù)，本文提出了適合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由算法MSAODV,并詳細(xì)敘述分析了MSAODV 路由算法。