基于WPAN的無線Mesh網絡路由協(xié)議研究.pdf

1、無線個域網（WPAN）的應用越來越廣泛，但為了滿足用戶更高的需求，還需要在保證QoS的前提下進一步提高系統(tǒng)的覆蓋范圍和數(shù)據傳輸速率。無線Mesh網絡是一種高速率高容量的分布式多跳網絡，可以較大地擴展接入點的覆蓋范圍，提高系統(tǒng)的數(shù)據傳輸速率。將Mesh思想應用于WPAN的構建能夠解決WPAN的一些缺陷，因此，研究基于WPAN的無線Mesh網絡路由協(xié)議對于無線Mesh網絡的應用具有重要意義。
　　 本論文從應用的角度，分析了無線Me

2、sh網絡的網絡結構類型，著重闡述了其技術優(yōu)點；重點研究了IEEE802.15.4協(xié)議的物理層（PHY）和媒體訪問控制層(MAC)；在IEEE802.15.4協(xié)議基礎上構建了Mesh子層；討論了邏輯地址分配和網絡自配置中的地址溢出問題；針對該問題提出了分區(qū)網狀自適應樹路由算法，以更進一步改進網絡性能。
　　 Mesh子層的構建是實現(xiàn)基于WPAN的無線 Mesh網絡的關鍵所在。論文在重點研究了IEEE802.15.4協(xié)議PHY層和M

3、AC層后，在MAC通用部分子層和特定業(yè)務匯聚子層之間構建了Mesh子層，并根據IEEE802.15.4協(xié)議中PHY和MAC層的超幀結構設計了Mesh子層幀結構；在Mesh網絡地址分配中引入自適應塊地址分配，并詳細闡述了Mesh網絡的組網過程。
　　 路由協(xié)議是提高網絡系統(tǒng)性能的關鍵。論文通過對已有的簇樹算法、AODVjr和網狀自適應樹路由協(xié)議進行分析，提出了WPAN Mesh網絡存在的地址分配和網絡覆蓋的問題；通過采用分區(qū)樹，將

4、網絡劃分成若干個邏輯分區(qū)，構建了一種新的分區(qū)網狀自適應樹，并提出了一種改進的分級網狀自適應樹路由算法以適應WPAN Mesh網絡。
　　 最后，論文利用NS2軟件完成了對算法的仿真，仿真結果表明，在WPAN中引入Mesh結構，有效回避了路由中的單點失敗問題，并且在不增加路由開銷和網絡負載的情況下擴大了網絡覆蓋范圍，并有效減小了端到端時延，提高了報文發(fā)送成功率和通信效率，在不同規(guī)模的網絡中均保持了較好的性能，為提高無線個域網的覆蓋