無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的機會路由算法研究.pdf

1、無線Mesh網(wǎng)絡(luò)由于其具有低成本、易部署等優(yōu)點，已經(jīng)成為一種高效可靠的“最后一公里”接入解決方案。而無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的路由算法設(shè)計是決定網(wǎng)絡(luò)性能的主要因素，值得深入研究。機會路由作為路由算法中的一個重要分支，通過在數(shù)據(jù)分組傳輸過程中使用多個下一跳節(jié)點而非特定下一跳節(jié)點參與轉(zhuǎn)發(fā)來提高數(shù)據(jù)的一跳傳輸成功率，以此達到抑制數(shù)據(jù)重傳，提升網(wǎng)絡(luò)性能的目的。本文對無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的機會路由算法進行了研究，具體工作如下：
　　現(xiàn)有機會路由算法

2、大多需要各節(jié)點掌握全網(wǎng)的實時加權(quán)拓撲以計算后備轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點集及轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的優(yōu)先級，這將造成沉重的網(wǎng)絡(luò)開銷，降低網(wǎng)絡(luò)的可擴展性。另外，基于迭代計算節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)能力的策略會引入較大的迭代計算量。針對上述問題，本文提出了一種基于洪泛的分布式機會路由算法（Flooding based Distributed Opportunistic Routing，F(xiàn)DOR），在尋路過程中確定后備轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點集及轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的優(yōu)先級。另外，針對現(xiàn)有機會路由算法中節(jié)點協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)機

3、制執(zhí)行效率不高、可能存在數(shù)據(jù)分組重復(fù)發(fā)送的問題，引入雙向確認機制，以保證節(jié)點協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)的高效可靠運行。仿真結(jié)果表明，相比于經(jīng)典機會路由，F(xiàn)DOR算法在網(wǎng)絡(luò)吞吐量方面提升8.6％、端到端延時降低8.0%。
　　此外，針對應(yīng)用于多網(wǎng)關(guān)回傳場景下的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)，本文提出了一種基于負載均衡的多網(wǎng)關(guān)多速率機會選播路由算法（Load Balancing based Multi-Gateway Multi-Rate Opportunistic

4、 Anycast Routing，LBMGR-OAR），該算法在數(shù)據(jù)分組的發(fā)送過程中利用機會路由算法的轉(zhuǎn)發(fā)特性，根據(jù)當前節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)能力、鏈路質(zhì)量狀況和節(jié)點的負載情況動態(tài)選擇最優(yōu)發(fā)送速率、下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點以及出網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，以適應(yīng)隨時變化的網(wǎng)絡(luò)及負載情況，達到均衡負載的目的。另外，通過引入控制網(wǎng)關(guān)的概念差異化的對待各網(wǎng)關(guān)節(jié)點的通告周期，以此降低協(xié)議的開銷。仿真結(jié)果表明，與典型多網(wǎng)關(guān)路由算法相比，LBMGR-OAR在網(wǎng)絡(luò)吞吐量方面提升18.7%、端