OLSR là giao thức định tuyến chủ ứng dựa trên trạng thái liên kết. Sự khác nhau giữa OLSR và định tuyến link state trong mạng có dây là OLSR dựa trên các chuyển tiếp đa điểm (MultiPoint Relays - MPRs) để giảm chi phí flooding mạng và kích thước của các gói tin cập nhật link state. Các điểm chuyển tiếp MPR là số tối thiểu các nút trong số các hàng xóm trực tiếp có thể chuyển tiếp các gói tin của nút tới các nút xa hơn. Ý tưởng của chuyển tiếp đa điểm là tối thiểu hóa việc phát tràn các thông điệp quảng bá trong mạng.
Hình 10. Tập chuyển tiếp đa điểm MPRs
(S là nút nguồn, các nút được tô đậm là các nút MPR)
Mỗi nút tính MPRs của nó từ tập các hàng xóm của nó. Tập MPR được chọn như vậy khi một nút quảng bá một thông báo, các truyền tiếp của thông báo đó bằng tập MPR sẽ đảm bảo rằng thông điệp được nhận bởi mỗi nút có số chặng bằng 2. Do đó, bất cứ khi nào một nút quảng bá một thông báo, chỉ có những người hàng xóm trong tập MPR của nó phát quảng bá lại thông báo đó. Các hàng xóm không trong tập MPR thì chỉ xử lý thông báo nhưng không phát quảng bá lại nó. Hơn nữa, khi trao đổi thông tin định tuyến link state, một nút chỉ liệt kê các liên kết của nó cho những hàng xóm rằng đã chọn chúng như là một MPR. Tập các hàng xóm được gọi là MPR Selectors.
Hình 11. Định tuyến Link State và định tuyến cải tiến trong OLSR
OLSR sử dụng hai loại thông điệp điều khiển HELLO và TC (Topology Control). Thông điệp HELLO được phát định kỳ để cảm nhận trạng thái liên kết với các hàng xóm, và xây dựng nên tập MPR. Thông điệp HELLO chỉ được gửi đi một chặng nhưng thông điệp TC được quảng bá trong toàn mạng. Các thông điệp TC được dùng để quảng bá thông tin về danh sách các MPR của mỗi nút và được phát định kỳ. Tuy nhiên, chỉ các nút trong tập MPR mới chuyển tiếp các thông điệp TC.
Mỗi nút duy trì một bảng định tuyến được xây dựng từ thông tin cấu hình trong các thông điệp TC và thông tin liên kết cục bộ trong các thông điệp HELLO. Khi có bất cứ thay đổi nào trong các thông tin này, bảng định tuyến được tính toán lại. Do
OLSR là giao thức chủ ứng, bảng định tuyến có chứa đường đi tới tất cả các nút trong mạng. Các đường đi trong bảng định tuyến được tính dựa trên giải thuật đường đi ngắn nhất, như là một biến thể của thuật toán Dijkstra.