MANETでのルーティング

MANETでは、一般的なネットワークと異なり、次の特徴があるため、 通常とは違ったルーティングアルゴリズムが必要になります。

  • 端末はネットワークの情報を事前に知らない（設定できない）。
  • 頻繁な経路の切り替えが発生する。

現在多くのルーティングアルゴリズムが研究されていますが、 ルート作成のタイミングから分類すると次の3つに分かれます。

Proactiveルーティング
周囲の端末と情報を交換することで、あらかじめ経路を作成します。通信は、すでに作成された経路をもとに行います。（OLSR,など）
Reactiveルーティング
通信がない限り、周囲の端末と情報を交換しません。データの送信が必要になったときにルートを検索し、ルートを作成します。（AODVなど）
Hybridルーティング
ProactiveとReactiveの混合型です。近くの端末とは情報を交換してProactiveに動作し、遠くの端末にはReactiveにルートを作成するアルゴリズムなどがあります。

MANETと一口に言っても、端末の密度・移動度などによってかなり性質が異なります。 使用されるシーンにがどのような性質を持ち、それぞれの環境に どのルーティングアルゴリズムが適しているのかはまだまだ研究の余地があります。

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AODV

弊社では、車車間通信などを念頭に置き、移動度の高いMANETを研究しています。 移動度の高いMANETでは、Proactiveルーティングより、Reactiveルーティングのほうが 有利だと考えられます。

その理由として、不必要な経路メンテナンスがあげられます。 Proactiveルーティングでは、MANETに参加しているすべての端末への経路を作成します。 その経路の多くは使用しないにもかかわらず、メンテナンスが行われます。 しかも、移動が多いと、頻繁に切り替わるため無駄なメンテナンスが頻発すると考えられます。

そのため、ISPでは、研究対象としてReactiveルーティングプロトコルの中から AODV(Ad hoc On-demand Distance Vector protocol)を選択しました。

他のReactiveルーティングプロトコルからAODVを選択した理由は以下の通りです。

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AODVの基本動作

AODVで、ルートを検索するときの動作は次のとおりです。

SourceがデータをDestinationに送ろうとします。 ここでは、SourceはDestinationへのルートを知らないので、 経路の検索を開始します。 経路の検索には経路要求パケットRREQ(Route REQuest)をブロードキャスト送信します。

経路検索開始

各端末は、RREQを受け取ると、Sourceへの経路を記憶します。 また、初めて受け取ったRREQを再送することで、伝播させます。

経路要求の伝播

Destinationが、RREQを受け取ると、経路応答パケットRREP(Route REPly)を返します。 RREPはRREQの逆の経路をたどってSourceに返されます。

経路応答

Sourceは、RREPによって通知された経路を用いて、データの配送を行います。 なお、使われなくなった経路は、自動的に削除していきます。
*1 Experimantal RFCのため、標準ではない