802.11s RMAODV 被動式路由協議(Mesh Routing Protocol)

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802.11s RMAODV 被動式路由協議(Mesh Routing Protocol)

802.11s RMAODV全名為Radio Metric Ad hoc On-Demand Distance Vector Radio,是一個運行在OSI第二層的網狀路由協議,屬於被動式的路由協議,採用距離向量的路由方法,是由目前使用率最高的被動式路由協議Ad hoc On-Demand Distance Vector(AODV)演化而來。

不同的是在802.11s中PREQ封包有Target Only(TO)的旗標(flag)設定,所以在RMAODV協議中可以透過TO旗標設定成只有目的地可以回傳PREP,這是為了減少路由資訊封包在交換過程中所帶來的系統負擔,而AODV路由協議則是只要知道目的地的路徑的中間節點都可回傳PREP。

802.11s其系統組成主要由下列三個裝置組成,其組成架構如圖:

 80211s-network-arch

1.     Mesh Portal PointMPP:具有網路閘道(Gateway)的功能,負責與外部網路連結,如網際網路(Internet)。

2.    Mesh PointMP:此裝置負責了路由及資料轉發的功能,在同一個網狀網路基本服務組(Mesh Basic Service Set,簡稱MBSS)下,MP之間可以直接通信。

3.    Mesh Access PointMAP:MAP負責與傳統的網路設備連接,並將資料轉送到MP,扮演MBSS與一般基本服務組(Basis Service Set,簡稱BSS)的中介橋梁。

802.11s RMAODV路由協議使用了三種路由訊息封包,分別為路徑要求(Path Request,簡稱PREQ)、路徑回覆(Path Reply,簡稱PREP)、路徑錯誤(Path Error,簡稱PERR)[10][12]。

其路由建立的步驟如下圖:

 80211s-rmaodv-step

1.    當發送端(Source)需要傳送資料時,以廣播的方式送出PREQ封包。

2.    鄰近節點收到發送端的PREQ封包後,進行再廣播(Re-Broadcast),藉此傳遞PREQ封包到達目的端(Destination)。

3.    目的端收到PREQ封包後,以單點直播(Unicast)的方式回覆PREP封包。

4.    PREP封包傳遞過程中,每一個節點都會選擇最佳的下一跳節點進行轉發,而收到PREP封包的節點會選擇將PREP封包傳送過來的節點作為到達目的端的路徑。

5.    當發送端收到PREP封包後,路由資訊即建立完成,這樣由目的端往來源端方向確認路由的方式,也稱為反向路由(Reverse routing)。

6.    當發送端發現路由出現錯誤時,會以廣播的方式送出PERR封包,鄰近節點進行再廣播,通知各節點刪除現有的路由資訊,並回到第1步驟重新建立路由。

       

       802.11s RMAODV透過下面算式進行路徑選擇,其中Ca為連線品質,O為額外時間,Bt為訊框長度,r為傳輸速率(transmission rate),ef為訊框(frame)傳輸的錯誤率。Ca值越小代表路徑品質越好,算式中r與ef,反應了節點間的無線訊號品質,當訊號品質下降,會導致ef值上升及r值下降。

80211s-cost

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