Постановка задачи

   Основная задача темы состоит в проработке процедуры установления маршрута соединения между терминалами неструктурированной радиосети (сеть вида Ad Hoc ). Терминалы осуществляют задачи абонентских устройств и выполняют  трансляцию сообщений других терминалов. Принимаемые каждым узлом сообщения, адресуемые  другим терминалам, передаются по доступным соединениям ближайшим точкам  до тех пор, пока сообщение не будет доставлено адресату. Также, необходимо учитывать мобильность узлов сети и их ограниченность в энергоресурсах. 


Введение

   В 1990-х годах широкое распространение получили мобильные компьютеры, оснащенные беспроводными интерфейсами. Именно тогда и зародилась идея так называемых ad hoc сетей.[1]

   Ad-hoc сеть подразумевает под собой объединение нескольких мобильных устройств с беспроводными сетевыми адаптерами в единую сеть передачи данных. При этом предполагается, что мобильные устройства принадлежат различным людям и единое централизованное административное управление отсутствует, кроме того, такие сети должны быть самоорганизующимися (самонастраивающимися).[2]

   Для решения поставленной задачи будем использовать протокол Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV), использующий дистанционно-векторный алгоритм. Это реактивный протокол маршрутизации, устанавливающий маршрут до адресата по требованию (посредством отсылки пакетов RREQ). В AODV передача маршрутной информации (кроме сообщений приветствия) не ведётся, пока нет необходимости в установке или восстановлении маршрута.[3]

Основные задачи :

1.     Проработка сценария прокладки маршрута (маршрутов) передачи данных между терминалами, в частности от Т9 до  Т4, включающего в себя :

1.1 пояснение алгоритма поиска/идентификации ближайших терминалов сети;

1.2 анализ способов установления маршрута передачи данных между терминалами;

1.3 проработка сценария практической передачи сообщений по установленному маршруту (маршрутам);

2.     Построение обобщенной временной диаграммы взаимодействия терминалов в соответствии с п.1.

Решение основных задач

Концепция AODV включает в себя следующие шаги:

 1.Чистый (on-demand) протокол маршрутизации по требованию:

  1.1 Терминал не выполняет нахождение или обслуживание маршрута до тех пор, пока ему не потребуется путь к другому терминалу или он не предложит свои услуги в качестве промежуточного терминала.

 1.2 Терминалы, находящиеся на неактивных путях, не поддерживают информацию о маршрутизацию и не участвуют в обменах таблицами маршрутов.

2. Использование широковещательного механизма нахождения маршрутов.

3. Локальные приветственные сообщение HELLO используются для определения локальной связности:

     3.1  Может уменьшить время ответа на запросы маршрута

     3.2  Может вызвать обновления, когда это необходимо

4. Маршрутам и записям таблиц маршрутов присвоены порядковые номера.

5. Каждый терминал обслуживает 2 счетчика: порядковый номер узла и широковещательный ID.

 

Запрос (поиск ) маршрута :

1.     Инициируется, когда терминал  хочет соединиться с другим терминалом, но не имеет маршрута к этому терминалу.

2.     Исходный узел передает запрос маршрута соседним узлам.

3.     Порядковые номера:

а)порядковые номера источника определяют "свежесть" обратного маршрута к источнику

б) порядковые номера пункта назначения определяют свежесть маршрута к этому пункту

4.     Каждый из соседних терминалов получает запрос маршрута (RREQ-Route Requests) и либо:

а) возвращает ответный пакет маршрута (RREP- Route Replies)

б) перенаправляет RREQ своим соседям

5.     Если терминал не может ответить на RREQ:

а) терминал увеличивает сумму шагов

б)терминалы сохраняют информацию ,чтобы выполнить восстановление обратного пути .[4]


Рассмотрим пример:

 

1) Терминал Т9 хочет послать пакет терминалу Т4. Предположим, что терминал Т2 знает текущий маршрут к терминалу Т4. Будем также считать, что никакой другой информации о маршруте в сети нет ( относительно терминала Т4).


2) Терминал Т9 посылает пакет запроса маршрута (RREQ) соседним терминалам Т10, Т11 и Т8.


3) Терминалы Т10, Т11 и Т8 проверяют, чтобы этот новый запрос RREQ и пересылают его своим соседям.


4) Терминалы Т6, Т8, Т7 проверяют , что это новый запрос RREQ и пересылают его своим соседям.


5)  RREQ достигает терминала Т2, который знает маршрут к Т4.

Терминал Т2 должен убедиться, что порядковый номер пункта назначения меньше или равен номеру пункта, записанного как терминал Т4.

Терминалы Т6 , Т7 и Т5 будут ретранслировать пакет RREQ, однако получатели признают пакет как дублирующиеся.


6) Если терминал принимает пакет RREQ и у него есть текущий маршрут к месту назначения, то он посылает однонаправленный пакет с ответом маршрута (RREP) тому соседу, от которого он принял пакет RREQ. Терминал Т2 знает маршрут к терминалу Т4 и посылает пакет RREP к терминалу Т1.


7) Терминал Т1 проверяет, что это новый ответ о маршруте, либо ответ, содержащий наименьшее число лучей, и если это так, пересылает пакет RREP к терминалу Т1 ( также от Т11 до Т9).

 


8) Терминал Т9 теперь знает маршрут из четырех лучей к терминалу Т4 и может сразу использовать его для посылки пакета данных.

Dest

Next

Hops

T9

T11

4

 

9) Предположим, что терминал Т4 переместился и связь Т2-Т4 разорвалась.

·        Терминал Т2 посылает пакет RERR(RRER-Route Error) с указанием разрушенного маршрута.

·        RERR распространяется обратно к терминалу Т9.

·        Терминал Т9 может начать поиск нового маршрута.


   Для дополнительного подтверждения может использоваться пакет RREP-ACK, посылаемый источником по получении RREP (это может использоваться для проверки маршрута в сетях с ненадежной связью).[3]


Общая диаграмма будет выглядеть следующим образом:


Протокол обладает следующими преимуществами:

·        простота реализации;

·        отсутствие дополнительного трафика при пересылке данных;

·        низкие требования к ресурсам.

Недостатком протокола является большое время установки маршрута.[3]

 

Используемая литература:

1.  http://ru.wikipedia.org/wiki/Ad_hoc

2.  http://cyberleninka.ru/article/n/protokol-marshrutizatsii-dlya-ad-hoc-setey

3. http://masters.donntu.edu.ua/2010/fknt/kondratyuk/diss/index.html

4.http://its.kpi.ua/itm/ternovoy/discipline/%D0%86%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D1%96%D0%B9%D0%BD%D0%B5%20%D0%B7%D0%B0%D0%B1%D0%B5%D0%B7%D0%BF%D0%B5%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F%20%D0%BC%D0%BE%D0%B1%D1%96%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B8%D1%85%20%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%20%D0%A2%D0%9A/%D0%9B%D0%B5%D0%BA%D1%86%D1%96%D1%8F%204.pdf