優化鏈路狀態路由協議的低開銷拓撲維護算法

任 智，周 舟，吳本源，陳加林

（重慶郵電大學通信與信息工程學院，重慶 400065）

0 概述

移動自組織網絡（MobileAd Hoc Network，MANET）是一種移動無線設備的自配置動態網絡［1］，其由一些可自由移動的節點構成，這些節點間通過無線連接進行通信，不需要任何基礎網絡架構。在MANET中，節點可以任意改變移動的方向和自身位置，使整個網絡呈現一種動態的網絡拓撲［2-3］。由于MANET路由協議能實現網絡的自我創建、組織和管理而無需人為參與，因此其被廣泛應用于車聯網、無人機和物聯網等領域［4-6］。

優化鏈路狀態路由（Optimized Link State Routing，OLSR）協議是一種分布式主動路由協議［7］，其通過在一跳鄰居范圍內選取多點中繼（Multipoint Relay，MPR）節點來減少拓撲控制消息的發送和轉發，進而通過HELLO 和拓撲控制（Topology Control，TC）消息發送來實現鏈路狀態和拓撲信息的全網分發［8］。OLSR 協議需要頻繁地交換控制信息以維持全網拓撲更新。相比動態源路由（Dynamic Source Routing，DSR）協議和無線自組網按需平面距離向量（Ad Hoc On-Demand Distance Vector，AODV）路由協議，OLSR 協議具有更高的網絡吞吐量和更低的端到端時延，因此適用于網絡規模大、節點數目多的大型密集網絡［9-11］。

為解決OLSR 協議拓撲發現和維護過程中開銷過大的問題，文獻［10］將MPR 集的選擇依賴條件擴展到三跳鄰居的本地數據庫，每個MPR 候選節點都被賦予新的信息來進行MPR 的選取，從而進一步減少TC 消息的冗余轉發。文獻［12-13］提出使用全局最優MPR 集代替局部最優MPR 集，優先將已經被其他節點選為MPR 的一跳鄰居節點選為MPR 節點，在不增加控制開銷的前提下減少網絡中TC 消息的數量。文獻［14］將傳統MPR 選擇和蟻群算法相結合，在MPR 集選取過程中添加信息素并引入補償-懲罰規則，將節點的當前移動狀態信息加入計算過程，有效地降低了MPR 集中的冗余。

在穩定性方面，文獻［15］提出一種啟發式MPR選擇算法，節點間通過HELLO 消息交互移動狀態，優先選擇移動性較小的節點作為MPR 節點，提升鏈路的保持時間。文獻［16］在HELLO 包中加入節點的位置信息，在MPR 選擇時考慮鏈路穩定性，減少MPR 節點切換次數，增加路由表項的有效時間。PRAJAPATI 等［17］在MPR 集選擇過程中引入能量因素，優先將剩余能量高的節點選為MPR 節點，在一定程度上延長網絡整體壽命，但選出的MPR 節點個數不是最少的。

文獻［18］基于OLSR 協議提出一種殘差預測優化鏈路狀態路由（HTR-OLSR）協議，在相鄰節點的狀態信息未知時，引入殘差預測算法，從其他節點獲取所需信息，并將原始協議中的HELLO-Interval 和TC-Interval 分別下調到1 和3。通過頻繁獲取節點數據信息來降低節點能量級預測時的不準確性。該算法在一定程度上提高了節點壽命和網絡吞吐量，但增大了網絡開銷。

OLSR 協議通過廣播機制發現節點間鏈路信息和網絡拓撲可能產生的冗余重傳和無線電資源浪費等問題，SOUIDI 等［19］提出一種基于地理轉發規則的OLSR 協議。該協議使用節點的地理位置信息將網絡分為不同的虛擬區域，在廣播控制消息時避免其在不同區域間重復傳輸。該算法有效減少TC 消息的冗余傳播，但區域劃分和區域間通信增加了算法實現的復雜度。

本文提出一種針對優化鏈路狀態路由的低開銷拓撲維護（Low Cost Topology Maintenance based on Optimized Link State Routing，LCTM-OLSR）算法。該算法去除MPR 集選取時存在的冗余，進而根據節點MPR 選擇集的變化情況，在穩定量與變動量之間截取最小量作為TC 消息內容進行發送。在此基礎上，利用歷史變動信息動態調整TC 消息的發送間隔，實現網絡拓撲的低開銷維護。

1 OLSR 協議的拓撲發現與維護機制

通過周期性地泛洪TC 消息以實現OLSR 協議的拓撲發現和維護，相比傳統LSR 協議，OLSR 協議提出的MPR 機制極大地減少了TC 消息的發送內容和轉發數量。由于節點的TC 消息需要在全網范圍內轉發，因此發送TC 消息造成的開銷將直接影響網絡性能。

1.1 TC 消息的產生及其交互機制

TC 消息發送前需進行MPR 集的計算，傳統OLSR 協議中每個節點獨立進行MPR 集的選取，選取過程應遵循以下規則：1）源節點的MPR 集應當只能從本節點的一跳對稱鄰居中選取；2）選擇出來的MPR 集能覆蓋本節點所有的兩跳鄰居，并且MPR 集中的元素個數要盡可能少。

OLSR 協議中只有當節點的MPR 選擇集不為空時才允許發送TC 消息，消息內容為MPR 選擇集中節點的地址。整個網絡中所有的節點都能接收并處理該消息，但是只有MPR 節點才能轉發TC 消息。參照RFC3626［8］相關協議規范，TC 消息的收發和相關處理流程按如下步驟進行。

步驟1節點判斷自己的MPR 選擇集是否為空，當其不為空時，將MPR 選擇集中的內容加入到TC 消息的消息體中進行廣播。

步驟2當節點收到TC 消息后，如果重復表中有一個表項的消息源地址與TC 消息的源地址相同，并且其消息序號大于等于當前TC 消息的消息序號，說明已經處理過更新的TC 消息，則丟棄該消息不作處理，否則，執行步驟3。

步驟3如果拓撲表中存在表項的“T_last”與TC 消息源發送者的地址相同并且對應的序號大于TC 消息中的序號，表明該消息已過期，丟棄不作處理，否則，執行步驟4。

步驟4如果拓撲表中存在表項的“T_last”和TC 消息的源發送者地址相同，則按TC 消息中的內容對其進行更新；否則，添加新的條目，其“T_last”為TC 消息的源地址，“T_dest”為TC 消息的內容部分。

步驟5當TC 消息的上一跳地址在MPR 選擇集中并且消息中的“TTL”字段的值大于等于1 時，先將該字段的值減1，進而將該TC 消息進行廣播轉發。

1.2 問題描述

在OLSR 的拓撲維護過程中，節點在收到HELLO 消息后計算自己的MPR 集，當TC 消息發送定時器到期時，對自己MPR 選擇集中的地址進行廣播，被其MPR 節點進一步轉發，直至全網，從而實現了節點本地拓撲信息的全網通告。

1.2.1 傳統MPR 選擇算法

在OLSR 協議中，MPR 集是采取貪心策略進行計算的，每個節點依次將那些連接兩跳鄰居數目最多的一跳鄰居加入MPR 集，直到選出的MPR 集能夠覆蓋所有兩跳鄰居為止。廣播中繼泛洪如圖1 所示，節點S 按傳統MPR 選擇算法計算的MPR 集為｛b，c，d，f｝，而實際最小MPR 集為｛b，d，f｝，存在冗余。由于只有MPR 節點才能發送和轉發TC 消息，因此MPR 集中元素增加將會導致更多的節點發送TC 消息，以及TC 消息的轉發次數會增多，從而造成控制開銷增大。

圖1 廣播中繼泛洪示意圖Fig.1 Schematic diagram of broadcast relay flooding

1.2.2 TC 消息冗余發送

OLSR 協議中由于TC 消息的發送周期固定，并且每個周期發送的內容相互獨立，因此可能造成拓撲信息冗余發送和帶寬資源浪費。拓撲變動前后對比如圖2 所示。

圖2 拓撲變動前后對比Fig.2 Comparison before and after topology change

從圖2 可以看出，帶有陰影部分的節點為該網絡拓撲下的MPR 節點，只有這些節點才產生和轉發拓撲控制消息。根據圖2 中拓撲變動前后關系計算每個節點的MPR 選擇集如表1 所示。

表1 拓撲變動前后節點的MPR 選擇集Table 1 MPR selection set of nodes before and after topology change

從圖2 和表1 可以看出，當網絡拓撲變化時網絡中MPR 集的依賴關系也會相應改變。相比網絡拓撲變動前，節點A 的MPR 選擇集增加了一個元素；節點D 改變了一個元素；節點B 和節點E 的MPR 選擇集保持不變。按照OLSR 原始協議的TC 發送流程，節點A 當前發送的TC 消息中將包含｛B，C，D，E，F，H｝的地址，其中｛C，D，E，F，H｝在上一周期中已經發送過，因此重復發送將導致網絡帶寬浪費；節點D的MPR 選擇集變化較小，如果全部發送則會造成網絡控制開銷增大。

原始協議中TC 消息采用固定周期進行發送，將導致以下兩方面的問題：1）當網絡拓撲變動時，固定的發送間隔不能及時將拓撲變動通告全網，可能導致網絡拓撲更新不及時使丟包率增大；2）當節點周圍網絡拓撲較穩定時，較短的發送周期將會導致網絡控制開銷和端到端時延增大。

2 LCTM-OLSR 算法

為了解決上述問題，本文提出一種低開銷的LCTM-OLSR 算法。該算法首先去除傳統MPR 選擇算法中存在的冗余，減少了TC 消息的產生數量和轉發次數；其次LCTM-OLSR 算法根據網絡拓撲的變動情況自適應地上下調整TC 發送間隔以實現網絡拓撲維護，并且當節點周圍拓撲變動較小時，采用發送變量信息代替全量信息以減少拓撲信息的冗余發送。

2.1 算法流程

綜上所述，本文提出一種低開銷的拓撲維護算法，該算法流程如圖3 所示。

圖3 LCTM-OLSR 算法流程Fig.3 Procedure of LCTM-OLSR algorithm

LCTM-OLSR 算法先通過最小MPR 選擇機制，將一跳鄰居按照連接度從小到大實行退出MPR 選擇，進而將關鍵的一跳鄰居節點依次加入MPR 集，去除傳統MPR 選擇算法中存在的冗余。在當前MPR 選擇集不為空時，節點判斷當前MPR 選擇集和上一發送周期相比是否變動，相應地發送TC_KEEP、TC_NORM、TC_DEL 消息，并動態地調整發送周期的大小，從而降低網絡拓撲信息的冗余發送，提高網絡的適應能力。

LCTM-OLSR 算法在控制開銷較少的情況下使網內的每個節點掌握全網的拓撲信息，由于無線信道的特性，易受到干擾而丟包，可能造成部分TC 消息丟失而產生錯誤迭代。因此在每隔5 個TC 發送周期后，需發送一次正常的TC 消息，即TC 重置消息，進行全網拓撲矯正。當有新節點加入時，由于只能獲取部分網絡拓撲信息，當其有數據進行傳輸時可先將數據包發送至MPR 鄰居，然后由MPR 鄰居轉發至全網，待TC 重置消息到來后便可獲得全網拓撲進行正常流程通信。

2.2 算法設計

為了使全網節點掌握自身的拓撲信息，網絡中的MPR 節點會周期性地泛洪TC 消息，消息內容由所有將自己選為MPR 一跳鄰居的地址組成并且只能由該節點選擇的MPR 節點轉發。

2.2.1 最小MPR 集選擇機制

傳統MPR 選擇算法采用貪心策略計算MPR集，以一跳鄰居連接的兩跳連接度作為MPR 選擇的唯一依據，沒有考慮反向兩跳鄰居和一跳鄰居間的關聯性，可能產生冗余的MPR 節點，影響網絡性能。廣播中繼泛洪拓撲扁平化如圖4 所示。

圖4 廣播中繼泛洪拓撲扁平化Fig.4 Topological flattening of broadcast relay flooding

在上述分析的基礎上，本節提出一種最小化的MPR 集選取策略，以圖4 為例最小化MPR 集的選擇步驟如下：

第一，中英兩國文化的差異。 由于地理位置、歷史等諸多方面的原因，中英兩國的文化在民族思想、宗教信仰、價值觀念、習俗等方面有著巨大差異。 基督教對英國的文化有著很大的影響，而對中國文化產生重大影響的宗教是佛教。 中國文化體現出群體性的特征，往往是不允許個人價值凌駕于群體利益之上的。 但是，英國文化體現出個體性的特征，即崇尚個人價值，宣揚個人主義，竭力表現自我和發展自我。

步驟1統計一跳鄰居和兩跳鄰居的連接關系，可得f=｛H｝，a=｛A，B｝，b=｛A，B，C，D｝，c=｛B，C，D，E，F｝，d=｛E，F，G｝，e=｛G｝，g=｛｝。根據連接兩跳鄰居的個數從小到大將一跳鄰居進行排序并刪除連接度為0 的節點，可得排序后的一跳鄰居為N1(i)=｛e，f，a，d，b，c｝。

步驟2對兩跳鄰居N2(i)=｛A，B，C，D，E，F，G，H｝分別計算其連接一跳鄰居的數目，得關聯度Link=｛2，3，2，2，2，2，2，1｝。

步驟3如果N2(i)為空，則執行步驟5；否則將N1(i)中的節點按從左到右的順序試著退出MPR 的選取，判斷將該節點連接N2(i)中節點對應的Link 數組中的計數值減1 后，對應元素減完后的值是否都大于等于1。如果是，說明該節點為冗余節點，將其從N1(i)中剔除，Link 數組中對應的元素減1，并繼續執行步驟3；否則執行步驟4。

步驟4將該節點加入MPR 集并將其從N1(i)中剔除，將該節點連接的兩跳鄰居從N2(i)中剔除，繼續執行步驟3。

步驟5此時N2(i)為空，最小MPR 集計算結束。

步驟3 將一跳鄰居按連接度從小到大的順序嘗試退出MPR 集選取，針對圖4 中的拓撲，一跳鄰居g、e、a、c 依次退出MPR 的選取，節點f、d、b 依次被選為MPR節點，此時選出的MPR 集｛b，d，f｝是最小MPR 集。

2.2.2 TC 消息自適應發送機制

TC 消息自適應發送機制分為發送內容自適應發送機制和發送周期自適應發送機制。

在自組織網絡中，當前TC 發送周期的MPR 選擇集由在上一發送周期的MPR 選擇集的基礎上減去刪減量再加上新增量組成，如式（1）所示：

其中：ξlast為上一周期MPR 選擇集中的內容；ξkeep、ξadd和ξdel分別為當前MPR 選擇集相較于上一周期的不變、增加和刪減部分，ξkeep=ξcur∩ξlast。由式（1）可知，當網絡拓撲變動不劇烈時，當前TC 消息內容和上次發送的內容會有較大的冗余，如果重復發送會造成較多的網絡帶寬浪費。針對此問題，LCTM-OLSR 算法提出了TC 內容自適應發送機制，改進后TC 消息內容如式（2）所示：

當前周期TC 消息內容可根據網絡拓撲的變動情況而動態調整，按MPR 選擇集的變動情況將TC消息分為3 種類型，具體發送步驟如以下2 種情況：

（1）當節點周圍拓撲發生變動時，如果ξdel<ξkeep，則由刪減量和新增量組成TC_DEL 消息進行發送；反之，則由不變量和新增量組成TC_NORM 消息進行發送。

（2）當節點周圍拓撲保持不變時，發送消息體為空的拓撲保持消息TC_KEEP，節點接收該消息后更新拓撲表項的生存時間。

為適應改進機制變動，TC 消息包格式將Reserved 字段劃分為TC_Type 和Del_len 兩部分，分別表示當前TC 消息的類型和消息體中前Del Len 個地址為刪減部分，其中Del_len 字段的值在消息類型為TC_KEEP 和TC_NORM 時為0，改進后的TC 消息格式如圖5 所示。

圖5 改進后的TC 消息包格式Fig.5 Improved TC message packet format

對比圖2（a）和圖2（b）的拓撲變動，在變動后原始協議和改進協議發送的TC 消息內容如表2所示。

表2 拓撲變動后原始和改進協議TC 消息內容Table 2 Original and improved protocol TC messages after topology change

從表2 可以看出，拓撲變動后只有A、B、D、E 4 個節點的MPR 選擇集不為空，按原始協議它們需要將自己MPR 選擇集中的地址裝入TC 消息中發送出去。按照改進機制，節點D 的MPR 選擇集的減少量為｛E｝，不變量為｛A，K，M｝，增加量為｛C｝，減少量小于不變量，故D 節點當前發送內容為｛E，C｝；同理，節點A 只需發送增加量｛B｝，節點B 和E 的MPR選擇集沒有發生變化，只需要發送消息體為空的TC_KEEP 消息即可，有效地降低了拓撲維護時的控制開銷。

2）TC 消息周期自適應發送機制

在RFC3626［8］中，OLSR 協 議TC 消息的 發送周期為恒定值Tmid=5 s，當網絡拓撲變動較頻繁時，不能及時更新網絡拓撲信息而導致丟包率增大；當網絡拓撲較穩定時，較短的發送周期將導致網絡控制開銷增大，因此固定TC 發送周期不能很好地適應自組織網絡中網絡拓撲的變動。

基于此，LCTM-OLSR 算法將當前TC 發送間隔（TC Emission Interval，TCEI）以原始發送周期5 s 為中點劃分為5 個層級，從小到大依次為Tmin、Tless、Tmid、Tlong、Tmax，并且網絡拓撲變動越頻繁，TC值設置得越小，由歷史上的發送周期大小和鏈路信息保持狀態綜合決定當前TC 消息的發送頻率。其中，觸發TC 消息發送周期變動的條件為：

（1）當節點MPR 選擇集變動，即MPR 選擇集增加或減少元素時，如果上一次的發送周期表明歷史上至少一個周期內節點周圍網絡拓撲未變動，此時網絡正由較穩定轉變為不穩定狀態，下一次的發送周期應重置為；否則在的基礎上下降一個層級。

（2）當節點MPR 選擇集在一個發送周期內維持不變時，如果此時，表明歷史上節點周圍拓撲較不穩定，并且此時網絡正由不穩定向穩定狀態轉變，則下一次發送周期應該重置為Tmid；否則在的基礎上上調一個層級。

在拓撲關系變動時，為了使網絡中其他節點感知到拓撲改變，MPR 節點應盡快將改變后的拓撲信息發送出去。TC 消息快速發送時間分析如圖6所示。

圖6 TC 消息快速發送時間分析Fig.6 Analysis on the fast sending time of TC messages

從圖6 可以看出，t1為上次發送TC 消息的時間，t2為當前時間，t3為當前時間加上變動后TC的時間點，t4為預計下次發送時間。假設節點在t2時刻MPR選擇集發生改變，按LCTM-OLSR 算法將TC 下一周期發送時長下調一級，如果t3

2.3 LCTM-OLSR 算法的性能分析

在自組織網絡中由于網絡拓撲的動態變化，影響網絡性能指標的因素主要有網絡中節點的總數、節點的發包速率、包的大小、節點的移動速度等［20］。在OLSR 協議中，路由信息主要通過節點周期性地交互HELLO 和TC 消息來進行更新維護。網絡相關運行參數的定義如下：

N：整個自組織網絡中節點的總數；

NMS：網絡中選取MPR 節點的總數，其值與網絡規模N 和MPR 選擇算法相關；

Nm：網絡中每個節點平均選取MPR 節點的個數；

Shello：發送的HELLO 消息的單條平均長度；

STC：發送的TC 消息的單條平均長度；

Thello：HELLO 消息的發送周期；

TTC：TC 消息的發送周期。

因此，自組織網絡運行時網絡中某個節點i在單位時間內總共產生的HELLO 消息長度如式（3）所示：

同理，MPR 節點j單位時間內可產生TC 消息的長度如式（4）所示：

考慮到多點中繼，同一條TC 消息需要向其Nm個MPR 鄰居節點進行轉發，因此在單位時間內MPR 節點j需轉發總的TC 消息長度為：

只有MPR 節點才產生和轉發TC 消息，那么單位時間內整個自組織網絡所產生的總路由開銷為：

由式（6）可知，降低HELLO 和TC 消息的長度或減少網絡中MPR 節點個數均可以降低OLSR 協議的控制開銷。本文提出LCTM-OLSR 算法采用TC 消息自適應發送的方法降低了STC，增大了TTC，并且最小MPR 集選擇機制有效地減少了網絡中MPR 節點的個數，有效地降低了OLSR 協議拓撲維護的控制開銷，提升了網絡的吞吐量。

3 實驗與結果分析

選取標準OLSR協議，參考文獻［18］中的HTR-OLSR協議與本文的LCTM-OLSR 協議作為分析比較對象，通過仿真實驗對比分析它們之間的發包成功率、端到端時延、吞吐量。

3.1 仿真參數設置

本文使用Windows XP 平臺上OPENT Modeler 14.5 仿真軟件，對OLSR、HTR-OLSR 和LCTM-OLSR協議進行仿真對比，設置5 個仿真場景。假設實驗中每個節點的發射和接收功率都相同，節點的最大通信距離為200 m，TC 消息的發送周期變動范圍｛Tmin，Tless，Tmid，Tlong，Tmax｝在本次仿真實驗中分別設置為｛3 s，4 s，5 s，6 s，7 s｝。仿真具體參數如表3 所示，本實驗每個場景實驗做5 次，取實驗結果的平均值，主要考察不同移動速度對網絡性能的影響。

表3 仿真參數設置Table 3 Simulation parameters setting

3.2 仿真結果分析

3.2.1 吞吐量

OLSR、HTR-OLSR 和LCTM-OLSR 算法的吞吐量對比如圖7 所示。LCTM-OLSR 算法的吞吐量比文獻［18］中的HTR-OLSR 算法平均提高了7.84%，比標準OLSR 平均提高了10.14%。因最小MPR 選擇算法減少了MPR 節點個數，從而減少了TC 消息的發送和轉發次數，同時TC 自適應發送機制通過對發送內容進行優化，減少了網絡控制開銷，提高了吞吐量。當節點速度加快時，網絡拓撲變動加快，數據包丟失概率增大，吞吐量明顯下降。此時LCTMOLSR 算法會自適應地降低TC 消息發送間隔，及時更新變化后的網絡拓撲，進而提高數據包接收的成功率；并且該算法TC 數據包比其他兩種算法小，有效降低了冗余拓撲信息的傳輸，所以在節點移動速度加快時，該算法相較于其他兩種算法能夠一直維持較高的網絡吞吐量。

圖7 OLSR、HTR-OLSR 和LCTM-OLSR 算法吞吐量對比Fig.7 Throughput comparison of OLSR，HTR-OLSR and LCTM-OLSR algorithms

3.2.2 端到端平均時延

OLSR、HTR-OLSR 和LCTM-OLSR 算法的端到端時延對比如圖8 所示。改進后的LCTM-OLSR 算法具有更低的端到端傳輸時延，相比HTR-OLSR 算法平均降低了10.24%，比標準OLSR 平均降低了19.87%。當節點移動速度加快時，網絡拓撲變動更頻繁，此時LCTM-OLSR 算法會自適應地加快TC 消息的發送頻率，使網絡中的節點能更及時地獲取到其他節點最新的拓撲信息，從而計算出當前時間到達目的節點的最佳路由，因而LCTM-OLSR 算法仍然能夠維持較低的端到端時延。HTR-OLSR 算法雖然通過減少HELLO 和TC 消息的發送間隔能在一定程度上降低端到端傳輸時延，由于該算法在MPR 選取時考慮節點的能量因素，使節點計算出的路徑不是最短，導致時延增大。

圖8 OLSR、HTR-OLSR和LCTM-OLSR算法端到端時延對比Fig.8 End-to-end delay comparison of OLSR，HTR-OLSR and LCTM-OLSR algorithms

3.2.3 發包成功率

OLSR、HTR-OLSR 和LCTM-OLSR 算法的發包成功率對比如圖9 所示。LCTM-OLSR 算法的發包成功率高于其他兩種算法，相比文獻［18］中的HTR-OLSR 算法平均提高了3.37%，比標準OLSR平均提高了8.63%，并且當節點移動速度變快時三種算法的發包成功率均明顯下降。當節點移動速度加快時，網絡拓撲變化加快，節點的拓撲信息和路由信息的有效時間縮短，從而導致數據包丟包率增加。LCTM-OLSR 算法根據節點周圍網絡拓撲的歷史變動信息，自適應地調節TC 消息的發送周期，在網絡拓撲變動頻繁的情況下通過加快TC 消息的發送，及時更新節點路由表中因為拓撲變動而失效的路由表項，從而有效提升了數據包的發包成功率。

圖9 OLSR、HTR-OLSR 和LCTM-OLSR 算法發包成功率對比Fig.9 Contract success rate comparison of OLSR，HTROLSR and LCTM-OLSR algorithms

4 結束語

本文通過對OSLR 協議中MPR 集的選取過程進行優化，提出一種低開銷拓撲維護算法。該算法在穩定量與刪減量中選擇較小量與新增量組成TC消息進行發送，并根據拓撲變動消息能自適應地調整TC 消息發送。實驗結果表明，相比OLSR 和HTR-OLSR 算法，LCTM-OLSR 算法減少了網絡控制開銷同時提高了網絡吞吐量和網絡應對拓撲變化的適應能力。下一步將對鄰居發現機制進行研究以減少網絡中因鄰居發現而產生的冗余，提高網絡性能。