移動無線Mesh網(wǎng)絡路由協(xié)議研究.pdf

1、無線Mesh網(wǎng)絡(Wireless Mesh Networks, WMNs)是近年來出現(xiàn)的一種新興技術(shù),具有快速部署、低成本投入等特點,因此,得到了廣泛應用。但WMNs在抗震救災、地質(zhì)勘探等一些特殊領域中,由于部署靜態(tài)骨干節(jié)點面積過廣和不支持動態(tài)組網(wǎng)等原因,并不完全適合搭建應急通信網(wǎng)絡。而移動無線Mesh網(wǎng)(MWMNs)不僅繼承了WMNs的優(yōu)勢,而且支持路由骨干節(jié)點動態(tài)組網(wǎng),彌補了WMNs在上述應用領域的不足,因此,具有一定的研究價值和

2、應用前景。
　　在MWMNs的研究領域中,路由協(xié)議是一個基本問題。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)點相對固定的靜態(tài)無線Mesh網(wǎng)絡(SWMNs),缺乏適應網(wǎng)絡動態(tài)變化的有效機制,并不能完全應用于MWMNs。比如:在許多基于DSR改進的協(xié)議中,其改進的主要目的是為了解決流間干擾等鏈路質(zhì)量和泛洪廣播等機制方面存在的問題。并且面向MWMNs的路由協(xié)議,目前還缺乏深入的研究。因此,研究和設計適用

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)議的基本問題,并設計一種MWMNs路由協(xié)議。目前,關于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)議的基礎上,分析MWMNs路由協(xié)議的一般性問題具有重要借鑒和指導意義。本文在研究WMNs路由協(xié)議和MWMNs特點的基礎上,分析了 MWMNs路由協(xié)議面臨的挑戰(zhàn)和關鍵因素,即鏈路可用性是MWMNs路由協(xié)議的關鍵因

4、素。
　　基于上述認識,本文對DSR應用于MWMNs進行了可行性分析和改進,設計了一種基于鏈路可用性的動態(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態(tài)機制,能夠適用于拓撲結(jié)構(gòu)可變的網(wǎng)絡,具備了在MWMNs路由協(xié)議的基本條件。但由于采用的動態(tài)機制還不夠完善,缺少任何終止過期路由和當有多種選擇時決定最新路由和適應網(wǎng)絡拓撲動態(tài)變化的路由緩存更新機制,因此,不能完全適應于MWMNs網(wǎng)絡。
　　針對DS

5、R應用于MWMNs存在的不足,DSR-LA協(xié)議融入了鏈路可用性思想,根據(jù)隨機走動移動模型和基于預測的鏈路可用性評估模型,及時評估鏈路的期望生存時間,在此基礎上,使用路徑平均每跳可用時間代替跳數(shù)作為路由評判和最佳路由選擇標準,使用鏈路期望生存時間和鏈式緩存結(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)議對網(wǎng)絡動態(tài)拓撲變化的適應性。最后,本文通過仿真實驗驗證了DSR-LA在不同的移動環(huán)境中,相比原有協(xié)議,能夠保持較高的分組投遞率和較