移動(dòng)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)信道分配和路由協(xié)議研究.pdf

1、無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)（WirelessMeshNetwork，WMN）結(jié)合了移動(dòng)Adhoc網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線局域網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，具有高吞吐量、高可靠性、自組織、自修復(fù)、部署快、低成本等特點(diǎn)，已成為下一代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的研究熱點(diǎn)。移動(dòng)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)（MWMN）在繼承這些優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)還支持骨干節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)，能夠適應(yīng)更復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境。
　　目前，移動(dòng)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的研究很少考慮到節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性，而忽略節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性會(huì)使網(wǎng)絡(luò)的性能受到抑制。本文針對(duì)該問(wèn)題，結(jié)合移動(dòng)無(wú)

2、線Mesh網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，對(duì)信道分配和路由協(xié)議進(jìn)行研究。
　　首先，本文分析了無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的意義及其研究現(xiàn)狀；介紹了關(guān)于無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史、體系結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù)等問(wèn)題；剖析了當(dāng)前信道分配技術(shù)、經(jīng)典的路由判據(jù)以及路由協(xié)議的特點(diǎn)。
　　在上述基礎(chǔ)上，本文對(duì)信道分配和路由協(xié)議進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)了一種移動(dòng)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)信道分配與路由協(xié)議—MWMN_CARP。在移動(dòng)預(yù)測(cè)方面，通過(guò)采集鄰居節(jié)點(diǎn)的接收信號(hào)強(qiáng)度指示來(lái)計(jì)算兩節(jié)

3、點(diǎn)間的距離，并使用曲線擬合方法和統(tǒng)計(jì)方法對(duì)節(jié)點(diǎn)距離變化及鄰居環(huán)境穩(wěn)定性進(jìn)行預(yù)測(cè)。在信道分配方面，將信道的一部分選為必選信道，廣播數(shù)據(jù)只在必選信道集中發(fā)送；為固定信道添加有效期，使其可以適應(yīng)拓?fù)渥兓?；在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，優(yōu)先預(yù)斷開(kāi)時(shí)間較小的鏈路，同時(shí)也兼顧公平原則；以加權(quán)利用率為依據(jù)來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)等待時(shí)間以解決隱藏終端問(wèn)題。在路由協(xié)議方面，使用多信道期待傳輸時(shí)間、節(jié)點(diǎn)繁忙情況、重連開(kāi)銷作為路由判據(jù)，以選擇高效、負(fù)載平衡的路由；使用改進(jìn)的MPR機(jī)制來(lái)

4、降低廣播開(kāi)銷，該機(jī)制在節(jié)點(diǎn)密集的環(huán)境下才啟動(dòng)；使用分級(jí)的路由發(fā)現(xiàn)機(jī)制，首次路由發(fā)現(xiàn)只選擇路徑較穩(wěn)定的鏈路，如果無(wú)法找到路由路徑則啟動(dòng)二次路由發(fā)現(xiàn)，查找所有路由；針對(duì)移動(dòng)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)局部穩(wěn)定的特點(diǎn)，引進(jìn)混合路由機(jī)制，其路由表信息交換只發(fā)生在鏈路質(zhì)量較好的路徑上。
　　最后，使用OPNET對(duì)算法進(jìn)行仿真比較分析，實(shí)驗(yàn)分為兩組，其一是節(jié)點(diǎn)活躍程度不同，其二是節(jié)點(diǎn)具有不同接口數(shù)目。結(jié)果表明HMCMW和MMR_LQSR協(xié)議在數(shù)據(jù)包投遞率