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1、分类号 TP393 单位代码 10618密 级 学 号 10825003硕 士 学 位 论 文论文题目： 车载Ad hoc网络中基于位置的路由协议研究 Research on Position-based Route Protocolfor Vehicular Ad hoc Network研究生姓名： 李秀明导师姓名、职称： 宋 军 教授申请学位门类： 工学硕士专 业 名 称： 计算机应用技术论文答辩日期： 2011年6月12日学位授予单位： 重庆交通大学答辩委员会主席： 汪林林 评阅人： 汪林林 .曹建秋2011年6月重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师
2、的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名： 日期： 年 月 日重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将
3、本人学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并进行信息服务(包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等)，同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。 学位论文作者签名： 指导教师签名：日期： 年 月 日 日期： 年 月 日本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊(光盘版)电子杂志社CNKI系列数据库中全文发布，并按中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程规定享受相关权益。学位论文作者签名： 指导教师签名：日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 摘 要作为智能交通系统重要基础之一的车载Ad hoc网络，其设计目标是为车辆提供一个移动通信平台，从而提高交通效率，降低交通事故发生率，使旅行者能非常方便快捷
4、地接入互联网。在车载Ad hoc网络中，每一个车辆节点都具有终端和路由的功能，它们要完成发现和维护从本节点到网络中其它节点的路由。但车载Ad hoc网络也有其特殊的局限性，如有限的带宽、不断变化的网络拓扑结构、链路易受干扰以及链路的有限传输范围等特性。因此设计快速动态高效的路由协议就成了研究车载Ad hoc网络主要任务之一。基于位置的路由协议由于其在数据传输过程中无需建立、存储和维护路由表，也无需广播路由更新信息。因此这类路由协议能够很好地应用到网络规模大以及网络拓扑结构变化快的场景中，其主要包括位置服务和分组转发策略两方面，其中位置服务用于获取目的节点的位置信息，基于位置的路由协议通过使用位
5、置服务提供的目的节点位置信息能够有效地路由分组至目的节点。本文深入研究和分析了车载环境下基于位置的路由协议和位置服务机制，找出移动Ad hoc网络中位置服务机制用于车载Ad hoc网络中存在的问题，并提出了相应的位置服务机制。本文主要完成了以下工作：第一，通过阅读国内外相关文献，阐述了车辆间通信研究的背景、意义和无线通信技术的发展状况，分析了车辆间通信当前所面临的挑战和发展趋势，综述了国内外已提出的适用于车载Ad hoc网络的路由协议，并深入研究和分析了车载Ad hoc网络中基于位置的路由协议以及位置服务机制。第二，使用网络仿真工具NS-2对基于拓扑结构的路由协议AODV、DSR和基于位置的路
6、由协议GPSR协议进行了仿真。通过对仿真实验数据的分析和比较得出如下结论，在相同的网络环境下，节点的移动速度对AODV和DSR的网络性能影响较大，对基于位置的路由协议GPSR网络性能影响较小，并且GPSR在分组丢包率、平均端到端时延和网络吞吐量方面都是最优的。第三，提出了一种新的适用于车载Ad hoc网络的位置服务机制道路交叉路口位置服务机制ILSV。ILSV充分利用了车载网络环境的特点如存在十字路口，受交通规则约束等，将网络中节点的位置信息分布地存储在位于十字路口的位置服务器上。当位于十字路口的位置服务器离开十字路口时，将其所持有的车辆节点位置信息表广播给该十字路口的其它位置服务器。各十字路
7、口按照一定的算法选择一个最优节点定期发送位置信息组更新分组交换车辆节点位置信息表。第四，在网络仿真平台NS-2下实现了位置服务ILSV，将其与基于位置的路由协议如无状态路由协议GPSR进行整体融合，并进行了大量的仿真实验。在大规模城市仿真场景下的仿真结果表明，与GLS和HLS相比，ILSV获得较高的查询成功率和较低的查询时延，并且在网络半径很大的情况下具有较优的可缩放性。第五，对交通仿真平台SUMO进行了二次开发生成用于车载网络仿真的城市场景文件。关键词： 车载Ad hoc网络；基于位置的路由协议；道路交叉路口位置服务机制；城市环境；十字路口ABSTRACTVehicular Ad hoc n
8、etwork (VANET), as one of the basis of intelligent transport systems, provides a mobile communication platform for vehiculars to improve traffic efficiency, reduce traffic accidents and make users access Internet more conveniently and rapidly. Each vehicular with function of terminal and router, dis
9、covers and maintains route to other nodes in VANET. Traditional routing protocols for mobile Ad hoc networks are not fit for VANET, as it needs to consume a lot of the available bandwidth for maintaining unused paths, and VANET has its own features such as the limited bandwidth, the frequently chang
10、ing topology, the link that is easy interfered and limited transmission range etc. As a consequence, designing a rapid and efficient routing protocol is one of main study on VANET.Position routing protocol, which routing decision need not to establish and maintain routing table, uses geography posit
11、ion to achieve small per-node routing state, small routing protocol message complexity and extremely robust packet delivery on densely deployed wireless networks, is well used in such scenario as network with many nodes and topology change frequently. It mainly includes packet forwarding strategy an
12、d location service. Location service for Ad hoc networks is used to locate the geographic position of a given node in the network. One of the main usages of location services is in position-based routing algorithms. In particular, position routing protocols can route packets more efficiently to thei
13、r destinations based on the destination nodes geographical position provided by location service.In this paper, position-based routing protocols for VANET and location service mechanism are researched and analyzed, the existing problems of using location service designed for mobile Ad hoc networks i
14、n VANET have been found out, and the relative solution is proposed in this paper. The main research content in this paper is focusing on five parts as follows:Firstly, we expatiate the significance and background of researching inter-vehicle communication and its relatives, give an analysis to the c
15、urrent trends, challenge and the development in this area, survey some of the recent research results on routing protocols for vehicular networks, analyze some of the researching challenges that still need to be addressed referred to position-based routing protocol and location service mechanism for
16、 VANET. Secondly, we analyze and compare the performance on topology-based routing protocols (AODV and DSR) and position-based routing protocol (GPSR) by providing a simulation for mobile Ad hoc networks. Simulation results indicate, compared with DSR and AODV, stateless protocol GPSR greatly enhanc
17、es the throughput and decreases the loss rate and the transmitting delay of packets.Thirdly, we propose a novel location service mechanism for VANET called ILSV (Intersection Location Service for VANET), a distributed location service algorithm that makes use of the features of street intersections
18、and traffic rules such as driven-slowly vehicular and many stopped vehicular. The basic idea of ILSV is that nodes in the network update its position to the location server located in intersection. When location server is out of intersection, it broadcasts its vehicular node location information tab
19、le to the other location server located in the same intersection as it. Each intersection selects a location server with maximum location information capacity to exchange vehicular node location information table when timer expired.Fourthly, we design and implement the location service mechanism und
20、er network simulation platform NS-2 which is integrated into position based routing protocols such as stateless routing GPSR and demonstrate these traits and its performance by providing an extensive simulation in a wide of urban scenario. Compared with existing location services GLS (Grid Location
21、Service) and HLS (Hierarchical Location Service), ILSV achieves good results in terms of query success ratio, query delay and remarkable scalability with respect to network size.Finally, we take a secondary development on traffic simulator platform SUMO to generate traffic simulation scenario files
22、for urban VANET simulation.KEY WORDS: VANET; Position-based Route Protocol; ILSV; Urban Environment; Intersection目 录第一章 绪 论11.1研究背景与研究意义11.2车辆间通信国内外研究现状21.3车载Ad hoc网络路由协议研究现状41.3.1适用于VANET的MANET路由协议51.3.2基于位置的路由协议71.3.3延时可容忍网络路由协议111.3.4服务质量路由协议161.3.5基于地图的路由181.4本文主要工作191.5章节安排191.6本章小结20第二章 车载Ad h
23、oc网络架构212.1 MANET和VANET简介212.2车载Ad hoc网络体系结构212.2.1层次化设计222.2.2一体化设计232.2.3合理的VANET网络体系结构232.3 IEEE VANET网络体系结构252.4本章小结28第三章 基于位置的路由协议293.1基于位置的路由协议概述293.2基于位置的路由协议关键技术303.2.1信标机制303.2.2贪婪转发313.2.3边界转发323.2.4平面图333.2.5位置服务383.3基于位置的路由协议GPSR工作机制383.4 VANET中对GPSR的改进机制433.5基于位置与基于拓扑结构路由协议性能比较483.6本章小结
24、50第四章 一种新的适用于VANET的位置服务机制514.1位置服务机制概述514.2道路交叉路口位置服务机制的提出534.2.1十字路口位置的确定534.2.2位置更新554.2.3簇首节点相互交换车辆节点位置信息表564.2.4位置查询574.3位置服务仿真模块的架构与实现584.3.1位置服务分组结构及相关数据结构的定义594.3.2位置服务数据分发过程604.3.3 GPSR和ILSV整体融合614.3.4系统详细设计634.4城市场景下的性能仿真644.4.1车载网络仿真环境简介644.4.2仿真及性能分析654.5本章小结68第五章 总结与展望695.1工作总结及展望695.2后续
25、研究工作705.3本章小结70致 谢71参考文献72攻读硕士学位期间发表的学术论文及参与的科研项目7921第一章 绪论第一章 绪 论1.1研究背景与研究意义据公安部交通管理局的统计消息，截至2009年底，全国机动车保有量为186580658辆。其中，汽车76193055辆、摩托车94530658辆、挂车1201519辆、拖拉机14633456辆、其他机动车21970辆。全国机动车驾驶人为199765889人，其中汽车驾驶人为138203911人。随着我国民经济的发展与汽车保有量的增加，许多交通问题如交通拥堵、交通事故、环境污染等日益严重，尤其是各大中城市。尽管我国各大中小城市都在大力发展交通基
26、础设施建设，但交通拥堵的状况仍然非常严重。交通拥堵不但会增加人们的出行代价，造成环境污染，还会引发交通事故。如果交通拥堵得不到有效地遏制，最终将负面影响到我国国民经济的发展和人民生活水平的提高。2010年1月18日，公安部交通管理局在其网站发布信息称，2009年，全国共发生道路交通事故238351起、造成67759人死亡、275125人受伤，直接财产损失9.1亿元，与去年同期相比，事故起数减少26853起，下降10.1%；死亡人数减少5725人，下降7.8%；受伤人数减少29794人，下降9.8%；直接财产损失减少1.1亿元，下降10.7%。其中，发生一次死亡3人以上道路交通事故1264起，同
27、比减少26起；发生一次死亡5人以上道路交通事故261起，同比增加11起；发生一次死亡10人以上特大道路交通事故24起，同比减少5起。与前几年相比，虽然伤亡人数和经济损失有所下降，但伤亡人数和经济损失总量仍然十分巨大。不容乐观的交通状况已对人类的生命，财产和生活环境构成了极大的威胁。因此，缓解交通拥堵状况，减少交通事故的发生刻不容缓。改善交通问题主要有三种方法。一是加快基础设施的建设，扩大交通网络的容量，提高车辆的通行能力；二是使用科学的交通规划和交通管理方法，对道路交通网络进行合理的规划，制定科学的交通管理规则；三是采用以现代通信、计算机、电子和自动化控制技术为核心的智能交通系统(Intell
28、igent Transportation Systems，ITS)使道路和车辆更加智能化，以达到改善交通，减少拥堵，提高行车安全，节约资源和保护环境的目的。智能交通系统主要包括先进的用户信息系统、交通管理系统、车辆控制系统等。车辆间通信系统(Inter-vehicle Communication Systems，IVC)作为智能交通系统一个新兴的研究方向，已受到越来越多的关注。研究表明，如果驾驶员能及时地收到警告信息，会使交通碰撞事故发生率减少一半以上。车辆间通信系统由于其在改善交通，尤其在辅助驾驶如动态导航、提高行车安全如碰撞警告、提高出行效率、道路信息传递如交通信息更新和特殊条件下通信如没
29、有通信基础设施等方面发挥了极其重要的作用。因此，车辆间通信是一个值得研究的课题。1.2车辆间通信国内外研究现状20世纪80年代早期，日本交通和汽车电子技术协会(The Association of Electronic Technology for Automobile Traffic and Driving)就开始了车辆间通信的研究。随着无线通信技术和计算机网络技术的发展，车辆间通信成为美国、日本、欧洲的研究热点课题。 1994 年美国加州PATH 的自动化高速公路(Automatic Highway)工程中，车辆间通信系统就被用来帮助驾驶员对道路上紧急情况做出快速反应，这时候的车辆间通信是
30、通过带有路边基站和相应的设备来协调车辆的控制，因此车辆间通信系统需要依赖于基础设施，由交通控制中心统一收集信息，然后通过广播的方式发送信息协助驾驶1。1999年美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission，FCC)就分配了用于车辆间通信的从5.850GHz到5.925GHz的专用短程通信频率(Dedicated Short Range Communications，DSRC)，其中包括车车间通信系统(Vehicle-to-vehicle，V2V)和车路通信系统(Vehicle-to-Infrastructure，V2I)。2000 年欧洲的CarTal
31、k 工程继续研究了基于车辆间通信的高级驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance Systems) 2。其主要任务是评价协作驾驶系统的特点，开发软件数据结构和算法，在真实场景中测试和演示辅助驾驶功能。其中通信系统是其重要组成部分，主要目标是开发和测试高动态性的Ad hoc网络拓扑算法。CarTalk 工程的出发点是安全性问题，这些安全方面的应用一直是发展车辆间通信的一个重要动力。自从2000 年MIT的Morris 等人提出CarNet 概念及欧洲西门子公司等提出FleetNet概念之后，人们开始考虑基于车辆间通信的移动Ad hoc 网络， 即车载Ad hoc网络(Ve
32、hicular Ad hoc Network，VANET) 3-7。FleetNet项目主要应用有协助驾驶服务、分布式浮动汽车数据服务、用户通信和信息服务。FleetNet 工作组分析了一定配备概率下的车辆间连通性问题，利用少数车辆的实验进行了基于位置的路由协议的性能分析研究，并利用NS-2 对不同的路由协议进行了相互比较和分析。在这种通信平台上，相距很远的车辆之间可以互相通讯，基于此人们可以组建一个运动着的互联网(Internet on the road)，发布商业广告、传递重要的交通信息等等8。与此同时，欧洲各汽车厂商发起了一个开放式的论坛C2C-CC(Car-to-Car Communi
33、cation Consortium)，其主要目的是通过车辆间通信来提高道路的交通安全和效率9。 2003 年美国西北大学的Ziliaskopoulos等人研究了基于车辆间通信的公路导航系统10。美国交通部在2004年也发起了一系列ITS领域的研究，其中就包括车车和路边基站的集成系统(Vehicle Infrastructure Integration，VII)，在VII系统中，配备通信设备的车辆可以与交通部门安装在路边的基站相互通信。这样的通信系统可以用于传递重要的交通状况和交通网络信息，用于增强交通网络的移动性和安全性。近年来，美国加州大学Irvine分校交通研究所提出了一个基于车辆间通信的
34、交通管理、信息及控制系统，即Autonet。Autonet系统是一个集交通网络和通信网络于一体的复杂系统，系统的性能会受到交通网络结构，交通状况，无线通信技术及协议，信息管理等因素的影响。这种分散式的Autonet 系统有更多的优点，当具备通信能力车辆达到一定的比例就不再需要政府在通信基础设施建设方面的投资，系统的运作和管理有使用该系统的用户自身来进行，系统在需要紧急通信的危机情形下抗毁能力更强，系统也可以接入因特网作为一个附加应用的平台。在这种情况下，研究人员考虑交通网络中车流动态特性对车辆间通信系统的影响，并结合车流的特殊分布状况，建立一个全新的车辆间通信系统的连通性模型11。车载无线通信
35、一般有两种结构，车车通信系统和车路通信系统。在通信范围内，通常为几十到几百米，车辆路边基站之间可以直接传递信息，不需要路边基站的支持。车辆间通信系统采用移动Ad hoc网络为技术基础，需要传递信息的车辆自动检测通信范围内的车辆将信息逐步传递给下一车辆，通过多跳通信的方式将信息发送出去，能更好的满足道路上车辆的快速动态变化特性，进而及时的在局部范围内发布重要的交通信息，并可以通过多跳通信传输到更远的距离。因此车辆间通信系统的适应性更强，特别适用于基础设施遭到破坏，交通事故，地震等危机情形的及时通信。车辆间通信系统的应用主要有紧急信息警示、车辆纵向协调控制、协作驾驶等。车辆之间通过路边基站传递信息
36、，信息的传递必须经过路边基站转发，车辆之间不能直接传递信息。车路通信系统的主要应用有车辆速度信息警示、辅助驾驶、交叉口碰撞信息警示等。在车路通信系统中，车辆之间的通信必须依赖昂贵的基础设施建设。在某些基础设施遭到破坏的情况下，局部范围内的车辆就无法相互通信，但车辆在一定时间需求更多的是局部范围的交通信息，这样就可能造成交通拥堵，交通事故等后果。车辆间通信的研究在国内起步较晚，2004年以后陆续有一些相关的研究。Han Lu等提出了一种用于车辆间通信自组织网络的改进空间感知路由算法12。周克勤等分析了四种基于位置的路由协议，并与基于拓扑算法的路由协议进行比较13。指出了路由协议大都是由具有转发能
37、力的节点来决策，因此将基于邻居节点竞争的转发策略运用在车辆间通信上也是值得研究的问题。徐晓建等采用分时的方式，利用双中继车辆的协同传输能力实现远距离无线传输，这种方式能有效抑制中继差错传播，提高分集增益14。文献15提出了一种新的基于自组网车载通信系统的MAC协议，该协议采取竞争与预约相结合的分配方式，合理的解决了隐藏终端和暴露终端的问题，并将用于预约的控制时隙和业务时隙相分离，能够提供可靠的单跳广播信道和高效的多跳广播服务，平均分组时延较小，具有较好的可扩展性。文献16将重点放在无线接入、路由协议和应用层软件开发，介绍了一种基于DSR路由协议的车辆间通信仿真系统，该通信系统可以应用于紧急情况
38、警示和紧急刹车，采用不带路边基站的车辆间通信系统模式，仔细分析了车辆间通信自组网的架构、无线接入、路由协议和应用。并对两种最有效的反应式路由协议DSR和AODV进行了比较，进而在软件环境中实现了IP寻址、数据交换和路由等功能。该研究对车辆间通信系统的实现提供了一定的参考。文献17结合大城市的实际应用场景，对大城市车辆间通信的路由协议进行了研究，对DSR提出改进，并相应对网络结构进行层次划分。采用实测车辆运行数据进行仿真分析，取得了良好效果。清华大学的常促宇等详细地介绍了车载自组织网络的发展历史、研究概况和应用领域，讨论了各种无线通信技术和各层通信协议应用于车载自组网的优缺点，提出了搭建车间通信
39、系统的设计思想和突破方向，并指出MAC层和路由层的协议是实现车载自组织网络的关键18。将车辆间通信系统与车路通信系统相互结合，构成一个混合车载通信系统，其优点是可以使用更少的路边基站，让一部分在道路行驶的车辆作为路由器转发信息，构成整个道路的上的互联网。但是当道路上车辆非常稀疏的情况下，该通信系统还是不能满足远距离通信的要求，而且路边基站还需要有硬件的支持。车辆节点更关心的是及时能够获得局部范围内重要交通信息，以避免车辆碰撞等交通事故的发生，因此本文主要研究不带路边基站的车载无线通信即车载Ad hoc网络。1.3车载Ad hoc网络路由协议研究现状VANET是由多个车辆节点组成的无线自组织网络
40、，车辆如需加入VANET，须配备无线收发装置以及能够充当网络节点的计算机模块。由于车辆的无线通信范围限制在几百米内，因此相距很远的节点间的端到端通信需通过中间节点转发。虽然固定网络节点可作为路边单元被使用，但VANET不要求建设网络基础设施。路边单元为车载网络提供了多样化的服务，例如路边单元可在节点稀少道路作为消息点，用来提供地理位置数据，或作为接入互联网的网关。VANET是有其自身特点的特殊MANET，具有节点移动速度快、车辆受道路和交通规则限制拓扑呈管状、不断变化的网络拓扑结构、城市道路环境下障碍物阻隔造成通信域频繁分割、乡村道路环境下节点的密集程度不够高导致在同一通信范围内的节点无法通信
41、等特点一般情况下，车辆运动的速度比MANET节点运动的速度快。由于同一方向的车辆行驶速度基本相同，所以它们之间无线通信持续时间比反方向行驶的车辆间的持续时间长得多。由于VANET的独有特性，为MANET开发的路由协议19，20并不能直接有效地应用于VANET。因此由于VANET的预期潜在影响，研究人员已经开发了许多适用于VANET的路由协议。文献21-24对VANET交通模式的影响和拥塞进行了研究。文献25-29对VANET安全问题进行了研究。通过使用仿真实验来再现真实的城市和道路场景，对VANET路由协议仿真和试验者来说是一个挑战。文献30-33对专用于VANET仿真问题进行了研究。文献34
42、对共享宽带公平性进行了研究。目前针对VANET所设计的路由协议主要可以分为四类，（1）基于位置的路由协议(Position-based Routing，PBR)；（2）延时可容忍网络路由协议(Delay-tolerant Network Routing，DNR)；（3）服务质量路由协议；（4）基于地图的路由协议(Map-based Routing，MBR)。本节分类阐述车载Ad hoc网络路由协议研究现状。1.3.1适用于VANET的MANET路由协议在移动Ad hoc网络中，由于网络拓扑结构的频繁变化、无线链路的有限带宽、通信需要通过多跳、无固定的基础设施等因素，传统的TCP/IP协议中的路
43、由协议已不再适用，需要研究新的路由协议。当前的移动Ad hoc网络路由协议种类繁多，可以从不同的角度进行分类。根据路由发现策略，可以分为先应式路由协议和反应式路由协议。采用先应式路由协议的网络中每个节点维护一张包含到达其他节点路由信息的路由表，并根据网络拓扑的变化及时更新该路由表，其代表协议有DSDV、HSR、GSR、WRP等；反应式路由协议是一种当节点需要发送数据时才发起路由请求的路由算法，节点不需要周期性的维护路由表，其代表协议有AODV、DSR、TORA等；根据网络的逻辑结构，可以分为平面路由协议和分级路由协议；根据寻址方式，可以分为基于网络拓扑的路由协议和基于位置的路由协议。基于位置的
44、路由协议利用每个节点的位置信息计算该节点的邻居节点到目的节点的距离，选择离目的节点距离最近的邻居节点作为数据转发的下一跳，其代表协议有GPSR、LAR、GeoCast等。由于路由协议的种类繁多，这里结合车载Ad hoc网络的特点简要介绍一些适用于VANET的MANET路由协议。VANET的路由层必须有效地处理由不同的驾驶行为、车辆移动限制、车辆高速移动带来频繁的网络拓扑结构变化。分层路由协议在设计上非常复杂，路由维护代价太高，因此平面路由协议与基于位置的路由协议更加适合于车载Ad hoc网络。在平面路由协议中，主动路由协议中的移动站点需要维护路由，有较大的路由开销，按需路由协议在需要路由时才建
45、立路由，因此按需路由在车载Ad hoc网络优势也较明显。基于位置的路由协议也是车载Ad hoc网络很好的选择。DSR(Dynamic Source Routing)是一种使用源路由算法而不是逐跳(Hop-by-hop)查找的路由协议，该路由协议包括路由发现和路由维护两部分35。DSR在报文的头部携带到达目的节点所要经过节点的信息作为路由选择的依据，中间节点按照该路由序列来转发报文。具体流程如下，当源节点向目的节点发送数据时，首先在自己的路由缓存中查找是否存在到达目的节点且未过时的路由，如存在，则立即使用此路由发送数据分组，否则启动路由发现过程，使用洪泛法向所有邻居节点广播RREQ(Route
46、Request)分组来找到一条到达该目的节点的可用路由。如果节点在发送数据时出现了链路断裂，那么DSR就启动路由维护机制。DSR支持主动应答和被动应答两种链路状态监测方法。一旦发现链路断裂，断裂处的上游节点就向源节点发送错误分组RERR(Route Error)，源节点收到RERR分组后将该RERR分组中通知的失效路由从路由表中删除，沿途转发RERR分组的节点也从自己的路由表中删除包含该断开链路的所有路由。为了保证网络性能而减少路由控制报文数量，DSR路由协议在路由请求分组中设置一个序号以及一个生存时间值即TTL值来避免重复转发路由请求，并使用路由缓存和中间节点应答机制使源节点能够快速获得到达
47、目的节点的路由。在该机制中，中间节点如果存在到达目的节点的路由就直接向源节点回复RREP分组，但该机制会引起路由失效问题以及路由回复风暴。反应式路由协议AODV(Ad hoc On Demand Distance Vector Routing)根据业务需要建立和维护到达目的节点的路由36。与DSR路由协议一样，只有当节点需要发送数据的时候才广播RREQ分组，收到该RREQ分组的节点创建到达源节点的反向路由。目的节点收到路由请求后以单播的方式向源节点响应一个RREP分组，中间节点收到此RREP分组时建立到目的节点的正向路由。AODV综合了DSDV(Destination Sequenced Distance Vector Routing)算法37各自的优