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无线路由协议分为哪几类

无线路由协议根据不同的分类标准可分为多个维度,以下是基于资料的系统分类及详细解析:

一、按路由信息更新机制分类(核心维度)

1. 表驱动(主动式/Proactive)

原理:节点持续维护全网路由表,定期广播更新(如OSPF的链路状态通告)。

典型协议:DSDV(目标序列距离矢量)、OLSR(优化链路状态路由)、FSR(鱼眼状态路由)。

优点:低路由发现延迟,适合高实时性场景(如视频传输)。

缺点:控制开销大,对拓扑变化敏感,扩展性差(大规模网络易拥塞)。

2. 按需驱动(反应式/Reactive)

原理:仅在需要通信时触发路由发现,通过泛洪广播寻找路径(如RIP的请求-响应机制)。

典型协议:AODV(自组织按需距离矢量)、DSR(动态源路由)、TORA(临时按序路由)。

优点:控制开销小,适应动态拓扑(如移动自组网)。

缺点:路由发现延迟高,泛洪可能引发网络拥塞。

3. 混合式(Hybrid)

原理:结合主动与被动机制,局部区域主动维护路由,跨区域按需发现(如ZRP的分区策略)。

典型协议:ZRP(区域路由协议)、HWMP(混合无线网状协议)。

优点:平衡开销与延迟,适合大规模分层网络(如无线Mesh网)。

二、按网络逻辑结构分类

1. 平面路由(Flat)

特点:所有节点地位平等,通过泛洪或洪泛完成路由发现(如AODV)。

适用场景:中小规模Ad Hoc网络,结构简单但扩展性受限。

2. 分层路由(Hierarchical/Cluster-based)

特点:节点分簇(Cluster),簇头负责路由聚合,减少通信开销(如LEACH的分簇算法)。

典型协议:CGSR(簇头网关交换路由)、HSR(分层状态路由)。

优点:扩展性好,能耗均衡(适合大规模WSN)。

3. 基于位置的路由(Geographic)

特点:依赖GPS或定位算法,按地理坐标转发数据(如GEAR的地理区域路由)。

典型协议:LAR(位置辅助路由)、GPSR(贪婪周边无状态路由)。

优点:路径优化精准,节能(避免泛洪)。

缺点:需定位硬件支持,可能遇“路由空洞”问题。

三、按功能特性分类

1. 能量感知路由

目标:优化能耗,延长网络寿命(如LEACH的动态簇头轮换)。

协议:TEEN(阈值敏感节能网络)。

2. 服务质量路由(QoS)

目标:保障带宽、时延等QoS指标(如SPEED协议的实时传输)。

协议:SAR(有序分配路由)。

3. 以数据为中心路由

特点:基于数据属性而非地址通信,支持数据融合(如SPIN的元数据协商)。

协议:定向扩散(DD)、谣传路由(Rumor)。

4. 安全路由

目标:抵御虚假路由、Sinkhole攻击等(如支持加密认证的协议)。

四、按应用场景分类

场景 典型协议 特点
无线传感器网络(WSN) LEACH, TEEN, SPIN 低功耗、数据聚合、分簇管理
移动自组网(MANET) AODV, DSR, OLSR 动态拓扑适应、按需路由
工业物联网 RPL(低功耗有损网络路由) 高可靠性、QoS保障
无线Mesh网 HWMP, MPR-OLSR 多跳中继、混合路由

五、按技术标准演进分类

IEEE 802.11标准 特点 典型路由支持
802.11a/b/g 早期标准(5GHz/2.4GHz),速率≤54Mbps 基础Ad Hoc路由(如DSR)
802.11n (Wi-Fi 4) MIMO技术,速率达600Mbps,双频支持 OLSR, AODV
802.11ac (Wi-Fi 5) 千兆级速率,波束成形 混合路由(ZRP)
802.11ax (Wi-Fi 6) 多用户OFDMA,四倍ac速率,高密度场景优化 QoS路由(SPEED)

六、其他细分维度

路由表建立时机:主动路由(预维护) vs. 按需路由(临时建立)。

多路径支持:如多径AODV,提升可靠性。

数据融合支持:减少冗余传输(如分簇协议)。

总结与建议

  无线路由协议的选择需综合考量:

  • 网络规模:小规模用平面路由(AODV),大规模用分层路由(LEACH)。
  • 动态性:高动态拓扑选按需协议(DSR),静态网络选主动协议(OLSR)。
  • 能耗要求:WSN首选能量感知协议(TEEN)。
  • QoS需求:实时应用需SPEED或SAR协议。
  • 安全需求:优先支持加密认证的协议。

  注:随着Wi-Fi 6/7和物联网发展,混合式协议与QoS路由将成为主流,同时安全设计亟待加强。

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