研究现状：混合WMN路由协议

虽然针对骨干WMN和ad hoc网络的路由协议已有很多，包括MAC层协议的改进、移动性感知的协议、混合协议、保障QoS路由协议、分簇路由协议、拥塞感知的路由协议，也包括针对WMN推出的IEEE 802.11s协议中HWMP协议的改进，但现有针对混合WMN路由协议的研究较少。

由于基于分层结构的混合Mesh架构更切合实际情况，国内外通信学者对其很关注，并对这个新兴的网络架构进行了很多研究。因为路由选择的好坏直接影响网络性能的优劣，所以为了提高混合WMN网络的性能，在WMN和ad hoc网络路由协议基础上，对混合WMN网络路由协议的研究也很快成了研究焦点。从是否区分节点类型上讲，可以把现有的针对混合WMN提出的路由协议分为区分客户端和路由器的方式，和未区分客户端和路由器的方式；在流量类型上讲，有考虑客户端到网关的度量方式，也有客户端到客户端的方式，也有综合两种流量类型的；在路由度量因素上讲，有考虑拥塞控制的，有考虑安全性的，有考虑链路质量的，有考虑多接口性能比较的，有考虑多路径的。从不同角度设计的路由协议都在不同情形下改善了网络性能。

（一）混合路由协议

1.分层路由协议HMesh

Liqiang Zhao等人提出了分层的网络结构，然后给出了适用于该种拓扑结构的混合路由协议。分层的网络结构按照层次分为核心网络、固定的骨干网络和移动接入网络。骨干网络由网关、固定的Mesh骨干路由器和边缘路由器组成，并且Mesh路由器之间可以相互通信。在移动接入网络中，两个移动的Mesh客户端之间可直接通信，无须通过原有Mesh网络中，同时与两个Mesh客户端相连的Mesh路由器转接。当Mesh客户端之间不相互在各自的通信范围内时，同样可以用Mesh客户端来进行中继，即当一个Mesh客户端运动到Mesh路由器所覆盖的范围外时，可通过一个仍在范围内的Mesh客户端来中继，使得运动了的Mesh客户端仍能与原来的Mesh路由器相连。Mesh路由器绑定两种协议，分别为OLSR和AODV，相应保存两张路由表，保证每一个Mesh路由器都保存了至少一条到网络中任意其他一个目的Mesh路由器的路由。Mesh客户端只绑定AODV一种协议。混合协议的思想采用的是在骨干网络中使用表驱动路由协议OLSR，在接入网络中使用被动协议AODV。该文的流量类型主要考虑了客户端导向型业务，即从客户端到客户端的路由选择，没有提到节点多接口的配置问题，而且对簇的划分没有明确规定。

2.混合协议HDV

LeAN等人针对混合WMN的网络特点，提出了能够区分节点类型，适用于Mesh客户端通过网关接入因特网通信过程的路由协议HDV。在HDV路由协议中，在网关和Mesh路由器之间采用基于树的路由协议，建立一个由骨干Mesh路由器组成的树状拓扑，连接所有的Mesh路由器和网关节点。每个网关周期性地用所有接口来广播RREQ（Route Request）消息，代替原始AODV协议中的Hello包，确保所有Mesh路由器到网关的路由均可用。在Mesh客户端之间采取AODV协议，当Mesh客户端寻找到达网关的路时，发送RREQ。当骨干节点收到RREQ包时，更新信息，直接回复Mesh客户端；当Mesh客户端节点收到RREQ包时，直接丢弃，避免建立包括移动节点在内的不稳定路由，同时减小了由于洪泛RREQ带来的开销。HDV协议能够有效地减少路由发现方面的时延和开销，但是通信类型只考虑了Mesh客户端到网关的数据流，忽略了Mesh客户端之间的通信。

3.MAC层兼容的路由协议

Alicia和Triviño等人提出将OLSR和AODV两个协议在MAC层实现兼容的混合路由协议，即在骨干网采用主动方式路由，客户端部分网络采用被动方式路由，降低时延，提高网络的吞吐量的目标。当移动节点发送RREQ找路，Mesh路由器收到RREQ时，Mesh路由器会首先查OLSR路由表，即优先选固定的路由。当OLSR的主动路由表中没有到达目的节点的路时，找路过程就会完全转换到被动路由中。在MAC层执行的好处包括可直接根据目的节点的必要信息来更新到源节点的路，扩大网络覆盖面积，并且不消耗额外的IP地址。(www.xing528.com)

以上几种路由协议为目前为混合WMN设计的混合路由协议。这几种协议虽然利用了Mesh路由器的稳定特性，在Mesh路由器之间建立了主动路由，但是对通信类型的探讨较单一，且均采用跳数作为路由度量，没有考虑其他网络状态。根据以上的分析可以看出，在现有的对混合WMN路由协议的研究中，对Mesh客户端和Mesh路由器节点的区分上仍不够完善，没有针对混合WMN的特点调整客户端和路由器的权值，没有考虑Mesh客户端的移动性和能量限制。因此在路由协议的研究方面还有很多待解决的问题，具体如下。

（1）现有的针对混合WMN的路由协议多统一考虑了Mesh路由器和Mesh客户端，且集中于对骨干WMN的考虑，忽略了Mesh路由器与Mesh客户端之间的差异，没有充分考虑到混合WMN中骨干网络和客户端网络的整合，因此设计一个综合考虑Mesh路由器和Mesh客户端特点的路由协议具有重要意义。

（2）混合WMN中Mesh客户端节点受能量限制和移动性的影响，导致网络性能下降。在设计提升骨干网络性能的路由协议的同时，也应当重视Mesh客户端的特点和对网络带来的影响。

（3）现有对混合路由协议的研究很少，单纯的被动路由协议不能适应混合WMN的特质，在Mesh路由器之间找路会引起额外开销。

（4）现有对混合路由协议的研究中对度量的考虑较少，只考虑了跳数。除跳数外还应考虑干扰、能量等影响网络性能的因素。主被动协议之间的配合也十分关键，但目前对主被动协议的切换和结合的研究较少。

（5）在混合WMN中，Mesh客户端的移动性带来了控制包的洪泛问题，因此减小网络中的开销和避免控制包的洪泛也十分重要。

综上，目前对混合WMN的路由协议研究仍存在很多缺陷和不足，对于混合WMN的路由研究还有很大的空间，设计合适的路由协议可以提升网络性能。