工程科学学报，第39卷，第5期：778-785,2017年5月 Chinese Journal of Engineering,Vol.39,No.5:778-785,May 2017 D0L:10.13374/j.issn2095-9389.2017.05.017;htp:/journals..usth.edu.cn 基于按需和贪婪转发的移动自组网路由协议 黄金科四，樊晓光，向新，李帅 空军工程大学航空航天工程学院，西安710038 ☒通信作者，E-mail:86297609@qq.com 摘要移动自组网的动态拓扑特性给路由协议的设计带来了一定的挑战，尤其是在高动态的网络环境中.本文针对该问 题，提出了一种新的基于按需和贪婪转发的路由协议，该协议是在RG模式的基础上提出以下三点改进，即：(1)通过受限的 洪泛机制降低网络在路由发现阶段的控制开销：(2)通过移动预测机制，在被动寻路阶段监视被动路径的状态和在GG阶段 帮助节点选取适当的邻居作为下一跳节点：(3)通过路径请求延迟机制以减少不必要的资源浪费.仿真结果表明：改进的 RGR协议与现有的RGR、AODV、Modified-RGR和Optimized-RGR相比，不仅具有较高的数据包接收成功率，而且平均路由开 销和端到端时延也相对较低. 关键词移动自组织网：路由协议：受限洪泛；移动预测：路由请求延迟；性能分析 分类号TN929.5 Routing protocol for mobile ad hoc networks based on on-demand and greedy forwarding HUANG Jin-ke,FAN Xiao-guang,XIANG Xin,LI Shuai Aeronautics and Astronautics Engineering College,Air Force Engineering University,Xi'an 710038,China Corresponding author,E-mail:86297609@qq.com ABSTRACT The dynamic topology of a mobile ad hoc network poses a real challenge when designing the routing protocol,especially in high-dynamic environments.In this paper,a new routing protocol was proposed that is based on on-demand and greedy forwarding. This protocol proposes three opinions to RGR,i.e.,through scoped flooding to decrease control overhead in route discovery phrase, through mobility prediction to monitor the condition of the reactive path and help nodes choose the proper next-hop in the GGF phrase and through delayed route requests to reduce unnecessary waste of network resources.In contrast to RGR,AODV,Modified-RGR. and Optimized-RGR simulation,the results show the improved RGR not only has a high packet acceptance ratio,but has a low normalized routing overhead and an average end-to-end delay. KEY WORDS mobile ad hoc networks;routing protocol;scoped flooding;mobility prediction;delayed route requests;performance evaluation 移动自组织网络(mobile ad hoc networks, 的路由协议，对确保网络的连通性、时效性以及提高网 MANETs)作为一种自组织、多跳和不依赖地面基础设 络对无线资源的利用率等方面至关重要) 施的无线网络，一直备受业界的关注-】.但是，移动 根据更新机制的不同[3-)，路由协议大致可以分 自组织网络所具有的动态拓扑、无中心、链路易中断和 为主动（表驱动）路由、被动（按需）路由、混合路由和 有限的带宽资源等特性，给移动自组织网络路由协议 地理路由四种路由策略.主动路由需要周期性地广播 的设计带来了一定的挑战，即如何设计一种有效、可靠 路由信息以主动维护路由，路由信息的周期性交换需 收稿日期：2016-09-26 基金项目：陕西省自然科学基础基金资助项目(2009M8001-4)工程科学学报,第 39 卷,第 5 期:778鄄鄄785,2017 年 5 月 Chinese Journal of Engineering, Vol. 39, No. 5: 778鄄鄄785, May 2017 DOI: 10. 13374 / j. issn2095鄄鄄9389. 2017. 05. 017; http: / / journals. ustb. edu. cn 基于按需和贪婪转发的移动自组网路由协议 黄金科苣 , 樊晓光, 向 新, 李 帅 空军工程大学航空航天工程学院, 西安 710038 苣 通信作者,E鄄mail: 86297609@ qq. com 摘 要 移动自组网的动态拓扑特性给路由协议的设计带来了一定的挑战,尤其是在高动态的网络环境中. 本文针对该问 题,提出了一种新的基于按需和贪婪转发的路由协议,该协议是在 RGR 模式的基础上提出以下三点改进,即:(1)通过受限的 洪泛机制降低网络在路由发现阶段的控制开销;(2)通过移动预测机制,在被动寻路阶段监视被动路径的状态和在 GGF 阶段 帮助节点选取适当的邻居作为下一跳节点;(3)通过路径请求延迟机制以减少不必要的资源浪费. 仿真结果表明:改进的 RGR 协议与现有的 RGR、AODV、Modified鄄鄄RGR 和 Optimized鄄鄄RGR 相比,不仅具有较高的数据包接收成功率,而且平均路由开 销和端到端时延也相对较低. 关键词 移动自组织网; 路由协议; 受限洪泛; 移动预测; 路由请求延迟; 性能分析 分类号 TN929郾 5 Routing protocol for mobile ad hoc networks based on on鄄demand and greedy forwarding HUANG Jin鄄ke 苣 , FAN Xiao鄄guang, XIANG Xin, LI Shuai Aeronautics and Astronautics Engineering College, Air Force Engineering University, Xi爷an 710038, China 苣 Corresponding author, E鄄mail: 86297609@ qq. com ABSTRACT The dynamic topology of a mobile ad hoc network poses a real challenge when designing the routing protocol, especially in high鄄dynamic environments. In this paper, a new routing protocol was proposed that is based on on鄄demand and greedy forwarding. This protocol proposes three opinions to RGR, i. e. , through scoped flooding to decrease control overhead in route discovery phrase, through mobility prediction to monitor the condition of the reactive path and help nodes choose the proper next鄄hop in the GGF phrase and through delayed route requests to reduce unnecessary waste of network resources. In contrast to RGR, AODV, Modified鄄鄄RGR, and Optimized鄄鄄RGR simulation, the results show the improved RGR not only has a high packet acceptance ratio, but has a low normalized routing overhead and an average end鄄to鄄end delay. KEY WORDS mobile ad hoc networks; routing protocol; scoped flooding; mobility prediction; delayed route requests; performance evaluation 收稿日期: 2016鄄鄄09鄄鄄26 基金项目: 陕西省自然科学基础基金资助项目(2009JM8001鄄鄄4) 移 动 自 组 织 网 络 ( mobile ad hoc networks, MANETs)作为一种自组织、多跳和不依赖地面基础设 施的无线网络,一直备受业界的关注[1鄄鄄2] . 但是,移动 自组织网络所具有的动态拓扑、无中心、链路易中断和 有限的带宽资源等特性,给移动自组织网络路由协议 的设计带来了一定的挑战,即如何设计一种有效、可靠 的路由协议,对确保网络的连通性、时效性以及提高网 络对无线资源的利用率等方面至关重要[3] . 根据更新机制的不同[3鄄鄄4] ,路由协议大致可以分 为主动(表驱动)路由、被动(按需)路由、混合路由和 地理路由四种路由策略. 主动路由需要周期性地广播 路由信息以主动维护路由,路由信息的周期性交换需