無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)高效信息交互及分級(jí)路由研究.pdf

1、無(wú)線自組織(ad hoc)網(wǎng)絡(luò)是一種具有強(qiáng)抗毀性、自組織、節(jié)點(diǎn)對(duì)等的分布式無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。目前主要應(yīng)用于軍事通信、自然災(zāi)害緊急場(chǎng)合、智能交通、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域，是當(dāng)前無(wú)線通信技術(shù)研究的熱點(diǎn)。
　　隨著無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速地滲透到其它應(yīng)用領(lǐng)域，如工業(yè)控制這類高實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)信息交互業(yè)務(wù)，這就對(duì)無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)特性提出了更高的要求。無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)信息交互和路由性能主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延、數(shù)據(jù)可靠性、網(wǎng)絡(luò)吞吐量和路由平均時(shí)延

2、上。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)輕量級(jí)的無(wú)線信息交互協(xié)議，構(gòu)建虛擬骨干無(wú)線分級(jí)路由網(wǎng)絡(luò)，以形成相對(duì)穩(wěn)定的鏈路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，達(dá)到降低平均路由時(shí)延和傳輸時(shí)延的目的，是解決上述問(wèn)題行之有效的方法。
　　鑒于以上所述，本論文重點(diǎn)研究了針對(duì)高實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)信息交互的無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和基于匯聚節(jié)點(diǎn)的分布式虛擬骨干無(wú)線網(wǎng)絡(luò)分級(jí)路由協(xié)議。主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新性成果如下:
　　(1)針對(duì)大量實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸，提出了一種簡(jiǎn)潔高效的輕量級(jí)無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)信息交互

3、協(xié)議。該協(xié)議最大限度地避免了網(wǎng)絡(luò)維持控制信息占用大量帶寬的情況，杜絕了廣播風(fēng)暴的發(fā)生。相鄰局域網(wǎng)內(nèi)使用不同信道通信，有效地解決了隱藏終端和暴露終端的問(wèn)題。利用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的自適應(yīng)優(yōu)先級(jí)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了不同數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性要求的節(jié)點(diǎn)間的信息交互。
　　(2)設(shè)計(jì)了一種基于匯聚節(jié)點(diǎn)的分布式虛擬骨干無(wú)線網(wǎng)絡(luò)分級(jí)路由協(xié)議。該路由協(xié)議利用匯聚節(jié)點(diǎn)，建立起一個(gè)分布式的虛擬骨干無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，在骨干無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中采用分級(jí)的方式為節(jié)點(diǎn)提供路由。該結(jié)構(gòu)能夠保持相對(duì)穩(wěn)定，各