對本地修復的優化方案

綜上所述，備用路由是一種主動的處理方法，本地修復是一種按需的方法，經比較后者更符合自組網的特點。對于本地修復，在節點移動性不大、網絡拓撲結構變化不很劇烈時，使用本地修復技術可以帶來小的延遲和高的效率，但是當節點的移動性較高、拓撲變化較劇烈時，反而會帶來很多負面的效果，降低網絡的整個性能。因此，本地修復路由的方法還有很多可以改進的地方。

在AODV協議中，源節點需要和新的目的節點通信時會廣播RREQ信息來查找相應路由，收到RREQ的節點建立起到源節點的反向路由，但源節點本身并不知道已經找到了通往目的節點的路由，必須通過目的或中間節點向源節點反向發送回來的RREP信息才能建立正向的路由。

可見，路由都是通過接收到的數據包或者控制信息反向建立起來，真正起建立到目的節點可用路由的作用的是反向發送回來RREP，而RREQ只是起查找目的和通知目的回饋RREP的作用，要想建立一條到目的的路由，必須在同一路徑上來回傳輸RREQ和RREP才能實現。

顯然，在路由建立時取消RREQ的使用是不可能的，但在路由建立以后發生斷鏈時，由于目的節點在以前的操作中已經知道自身是傳輸的目的，甚至在這條路由中的中間節點也知道自己是一條活動路由的中間節點，所以可不必再使用RREQ進行查找和通知目的發出RREP。當目的節點檢測到路由中間有斷路時，可以直接發出一個類似RREP的消息來通知建立正向路由，而查找的功能可以通過廣播來完成，從而節省了發送RREQ所造成的開銷和延遲，其具體操作如圖3所示。

圖3 改進的路由修復方法
當一條正在使用的路由中間鏈路發生斷路時，斷鏈處的下游節點檢查路由表，確定與自己失去連接的節點是哪一條路由中的上游節點，并針對該路由的目的節點發出一個類似RREP消息的廣播消息，稱作RERREP(Repair RREP)。每個節點接收到RERREP消息后，檢查自己的路由表，看是否有通向其中所指目的節點的可用路由，如果沒有相應表項，則在路由表中創建相應的表項，并轉發；若有相應路由表項，但是目的狀態是不可達，則根據RERREP消息內容更新路由表；如果路由表中有相應的到目的節點的路由信息且是當前可用的，則丟棄該消息。當廣播的RERREP消息擴散到斷鏈處的上游某個節點時，正向的路由就可以馬上建立起來。RERREP消息通過廣播就完成了路由查找的功能，而由于目的節點方知道自己是目的，中間節點也知道自己是中間節點，所以可以使用RERREP來完成RREP的功能，直接建立正向路由。顯然，通過這種由下游廣播RERREP消息的方法，可以減少重建失效路由的時間和RREQ開銷。

圖4 改進的本地修復方法與本地修復方法延遲性能比較 圖5 改進的本地修復方法與本地修復方法路由開銷比較
該方法中，廣播范圍是一個重要的參數，可通過設置TTL值來完成，故設定一個合適的TTL值是一個很重要的因素，需要在仿真中針對不同環境，通過性能比較來得出一個合適的值。另外，當接收到RERREP的節點已經有相應的可用路由，就會丟棄RERREP包，這從另一個方面控制了RERREP消息的擴散。
圖4為改進的本地修復方法與本地修復方法延遲性能比較，圖5為改進的本地修復方法與本地修復方法路由開銷比較。仿真結果表明在數據傳輸延遲和路由開銷方面，采用改進的本地修復方法都使性能獲得了一定程度的提高，改進方案的具體實現方法如下：
1) 通過Hello信息判斷是否與相鄰節點失掉連接。Hello是一種TTL值為1的RREP消息，接收到的節點在路由表中建立相應的表項，相鄰節點的信息通過計時器來判斷是否可用，超時就視為失掉連接；
2) 發現本地節點與相鄰節點失掉連接時，通過讀取路由表項中的相應信息判斷節點自身是當前路由中的上游節點還是下游節點；
3) 如果節點自身是下游節點，創建RERREP并廣播，如果節點自身是上游節點，設定一個計時器，超
時仍沒收到RERREP時就向先驅列表中的節點發出RERR消息，否則轉4)；
4) 節點接收到RERREP包時，首先取出RERREP中的目的節點地址，然后在路由表中進行檢索。如果在本地節點的路由表中沒有到達目的節點的路由，或者雖然有相應的路由表項但是不可達和可達目的節點但其跳數大于RERREP中的跳數值加1，則節點更新自己的路由表。更新路由表是將RERREP中的信息拷貝到路由表中，建立新的到達目的節點的表項，或者更新已有的路由信息，重新建立可用的到目的節點的路由條目，或用更短的路由來代替現有的路由。完成了路由表的更新之后對TTL值進行一次判斷，以決定是否轉發RERREP消息。轉發RERREP信息時，首先對跳數值加1， TTL值減1，然后將自己的地址設置在上一跳域里面，最后將其廣播出去。同時，在路由表更新后檢查自己的緩沖區，看是否有去向相應目的節點的數據包被緩沖，如果有，則將數據報按照已經建立的路由發送出去并釋放緩沖區。

自組網AODV路由協議中斷鏈修復的改進