WPAN Mesh網(wǎng)絡中基于拓撲服務器的路由算法研究.pdf

1、無線個域網(wǎng)(Wireless Personal Area Network，WPAN)是一種提供豐富業(yè)務類型（視頻業(yè)務、音頻業(yè)務以及大數(shù)據(jù)業(yè)務等）、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)絡技術。在WPAN中采用mesh拓撲結構形成了WPAN Mesh網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡具有諸多優(yōu)點:無需增加發(fā)射功率或接收靈敏度即可擴展網(wǎng)絡的覆蓋范圍;通過冗余路由即可增強可靠性;同時簡化了網(wǎng)絡中節(jié)點的安裝等。
　　 本研究首先從

2、總體上介紹了WPAN Mesh網(wǎng)絡的概況以及該網(wǎng)絡中常用的路由算法，并分析和比較了所列路由算法的優(yōu)缺點。本文主要研究IEEE802.15.5標準中高速率無線個域網(wǎng)狀網(wǎng)(High-rate WPAN Mesh，HR-WPAN Mesh)部分的路由算法----基于拓撲服務器的路由算法，該算法在HR-WPAN部分引入拓撲服務器為兩個后代節(jié)點對之間提供了最佳路由，能夠很好地滿足高速率無線個域網(wǎng)狀網(wǎng)對QoS的要求。本文以基于拓撲服務器的路由算法為

3、主要研究對象，在實現(xiàn)該算法的基礎上從兩個方面提出改進，并通過仿真驗證了改進后的兩種算法的可行性和優(yōu)越性。
　　 本文主要就以下兩個方面對基于拓撲服務器的路由算法展開研究和改進：⑴針對基于拓撲服務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)路徑開銷自適應地為RouteNotification消息選路，去除冗余的Lin

4、k State Registration消息，縮短轉發(fā)的中繼節(jié)點列表的長度，并在選擇最優(yōu)路徑時考慮節(jié)點的剩余能量，從而達到降低開銷、均衡節(jié)點能耗和延長網(wǎng)絡壽命的效果。運用OPNET仿真軟件驗證了所提路由算法在網(wǎng)絡開銷、平均端到端時延等性能上的優(yōu)越性。⑵針對基于拓撲服務器的路由算法在路由修復過程中沒有有效地根據(jù)失效鏈路所在網(wǎng)絡結構中的層次來通知源節(jié)點和拓撲服務器鏈路失效的問題，提出一種根據(jù)實際鏈路情況自適應地選擇通知Route Error