移動(dòng)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究.pdf

1、無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)(Wireless Mesh Networks, WMNs)是近年來(lái)出現(xiàn)的一種新興技術(shù),具有快速部署、低成本投入等特點(diǎn),因此,得到了廣泛應(yīng)用。但WMNs在抗震救災(zāi)、地質(zhì)勘探等一些特殊領(lǐng)域中,由于部署靜態(tài)骨干節(jié)點(diǎn)面積過(guò)廣和不支持動(dòng)態(tài)組網(wǎng)等原因,并不完全適合搭建應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)。而移動(dòng)無(wú)線Mesh網(wǎng)(MWMNs)不僅繼承了WMNs的優(yōu)勢(shì),而且支持路由骨干節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)組網(wǎng),彌補(bǔ)了WMNs在上述應(yīng)用領(lǐng)域的不足,因此,具有一定的研究?jī)r(jià)值和

2、應(yīng)用前景。
　　在MWMNs的研究領(lǐng)域中,路由協(xié)議是一個(gè)基本問(wèn)題。雖然MWMNs是一種特殊的 WMNs,但 WMNs路由協(xié)議一般面向骨干路由節(jié)點(diǎn)相對(duì)固定的靜態(tài)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)(SWMNs),缺乏適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化的有效機(jī)制,并不能完全應(yīng)用于MWMNs。比如:在許多基于DSR改進(jìn)的協(xié)議中,其改進(jìn)的主要目的是為了解決流間干擾等鏈路質(zhì)量和泛洪廣播等機(jī)制方面存在的問(wèn)題。并且面向MWMNs的路由協(xié)議,目前還缺乏深入的研究。因此,研究和設(shè)計(jì)適用

3、于MWMNs的路由協(xié)議具有重要意義。
　　本文旨在研究MWMNs路由協(xié)議的基本問(wèn)題,并設(shè)計(jì)一種MWMNs路由協(xié)議。目前,關(guān)于MWMNs路由協(xié)議可借鑒的研究理論并不多,而MWMNs與WMNs一脈相承,因此,在研究WMNs路由協(xié)議的基礎(chǔ)上,分析MWMNs路由協(xié)議的一般性問(wèn)題具有重要借鑒和指導(dǎo)意義。本文在研究WMNs路由協(xié)議和MWMNs特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,分析了 MWMNs路由協(xié)議面臨的挑戰(zhàn)和關(guān)鍵因素,即鏈路可用性是MWMNs路由協(xié)議的關(guān)鍵因

4、素。
　　基于上述認(rèn)識(shí),本文對(duì)DSR應(yīng)用于MWMNs進(jìn)行了可行性分析和改進(jìn),設(shè)計(jì)了一種基于鏈路可用性的動(dòng)態(tài)源路由協(xié)議(DSR-LA)。DSR由于采用了按需發(fā)現(xiàn)、源路由和積極緩存等動(dòng)態(tài)機(jī)制,能夠適用于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可變的網(wǎng)絡(luò),具備了在MWMNs路由協(xié)議的基本條件。但由于采用的動(dòng)態(tài)機(jī)制還不夠完善,缺少任何終止過(guò)期路由和當(dāng)有多種選擇時(shí)決定最新路由和適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化的路由緩存更新機(jī)制,因此,不能完全適應(yīng)于MWMNs網(wǎng)絡(luò)。
　　針對(duì)DS

5、R應(yīng)用于MWMNs存在的不足,DSR-LA協(xié)議融入了鏈路可用性思想,根據(jù)隨機(jī)走動(dòng)移動(dòng)模型和基于預(yù)測(cè)的鏈路可用性評(píng)估模型,及時(shí)評(píng)估鏈路的期望生存時(shí)間,在此基礎(chǔ)上,使用路徑平均每跳可用時(shí)間代替跳數(shù)作為路由評(píng)判和最佳路由選擇標(biāo)準(zhǔn),使用鏈路期望生存時(shí)間和鏈?zhǔn)骄彺娼Y(jié)構(gòu),代替原有協(xié)議的靜態(tài)生存期和路徑緩存結(jié)構(gòu),以提高協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)拓?fù)渥兓倪m應(yīng)性。最后,本文通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了DSR-LA在不同的移動(dòng)環(huán)境中,相比原有協(xié)議,能夠保持較高的分組投遞率和較