WPAN Mesh網(wǎng)絡(luò)中基于拓?fù)浞?wù)器的路由算法研究.pdf

1、無線個(gè)域網(wǎng)(Wireless Personal Area Network，WPAN)是一種提供豐富業(yè)務(wù)類型（視頻業(yè)務(wù)、音頻業(yè)務(wù)以及大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等）、可面向特定群體、無線無縫連接的針對短距離通信而提出的新興無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在WPAN中采用mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形成了WPAN Mesh網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)具有諸多優(yōu)點(diǎn):無需增加發(fā)射功率或接收靈敏度即可擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍;通過冗余路由即可增強(qiáng)可靠性;同時(shí)簡化了網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的安裝等。
　　 本研究首先從

2、總體上介紹了WPAN Mesh網(wǎng)絡(luò)的概況以及該網(wǎng)絡(luò)中常用的路由算法，并分析和比較了所列路由算法的優(yōu)缺點(diǎn)。本文主要研究IEEE802.15.5標(biāo)準(zhǔn)中高速率無線個(gè)域網(wǎng)狀網(wǎng)(High-rate WPAN Mesh，HR-WPAN Mesh)部分的路由算法----基于拓?fù)浞?wù)器的路由算法，該算法在HR-WPAN部分引入拓?fù)浞?wù)器為兩個(gè)后代節(jié)點(diǎn)對之間提供了最佳路由，能夠很好地滿足高速率無線個(gè)域網(wǎng)狀網(wǎng)對QoS的要求。本文以基于拓?fù)浞?wù)器的路由算法為

3、主要研究對象，在實(shí)現(xiàn)該算法的基礎(chǔ)上從兩個(gè)方面提出改進(jìn)，并通過仿真驗(yàn)證了改進(jìn)后的兩種算法的可行性和優(yōu)越性。
　　 本文主要就以下兩個(gè)方面對基于拓?fù)浞?wù)器的路由算法展開研究和改進(jìn)：⑴針對基于拓?fù)浞?wù)器的路由算法在鏈路狀態(tài)信息注冊過程和最優(yōu)路徑建立過程中存在冗余開銷和冗余操作的問題，提出一種自適應(yīng)選擇路由通告路徑的高效且能耗均衡的路由算法。該路由算法能夠根據(jù)路徑開銷自適應(yīng)地為RouteNotification消息選路，去除冗余的Lin

4、k State Registration消息，縮短轉(zhuǎn)發(fā)的中繼節(jié)點(diǎn)列表的長度，并在選擇最優(yōu)路徑時(shí)考慮節(jié)點(diǎn)的剩余能量，從而達(dá)到降低開銷、均衡節(jié)點(diǎn)能耗和延長網(wǎng)絡(luò)壽命的效果。運(yùn)用OPNET仿真軟件驗(yàn)證了所提路由算法在網(wǎng)絡(luò)開銷、平均端到端時(shí)延等性能上的優(yōu)越性。⑵針對基于拓?fù)浞?wù)器的路由算法在路由修復(fù)過程中沒有有效地根據(jù)失效鏈路所在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的層次來通知源節(jié)點(diǎn)和拓?fù)浞?wù)器鏈路失效的問題，提出一種根據(jù)實(shí)際鏈路情況自適應(yīng)地選擇通知Route Error