無線自組織網(wǎng)絡高效信息交互及分級路由研究.pdf

1、無線自組織(ad hoc)網(wǎng)絡是一種具有強抗毀性、自組織、節(jié)點對等的分布式無線通信網(wǎng)絡。目前主要應用于軍事通信、自然災害緊急場合、智能交通、無線傳感器網(wǎng)絡和物聯(lián)網(wǎng)等領域，是當前無線通信技術研究的熱點。
　　隨著無線自組織網(wǎng)絡技術迅速地滲透到其它應用領域，如工業(yè)控制這類高實時性數(shù)據(jù)信息交互業(yè)務，這就對無線自組織網(wǎng)絡的網(wǎng)絡特性提出了更高的要求。無線自組織網(wǎng)絡信息交互和路由性能主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)傳輸時延、數(shù)據(jù)可靠性、網(wǎng)絡吞吐量和路由平均時延

2、上。因此，設計一個輕量級的無線信息交互協(xié)議，構(gòu)建虛擬骨干無線分級路由網(wǎng)絡，以形成相對穩(wěn)定的鏈路拓撲結(jié)構(gòu)，達到降低平均路由時延和傳輸時延的目的，是解決上述問題行之有效的方法。
　　鑒于以上所述，本論文重點研究了針對高實時性數(shù)據(jù)信息交互的無線自組織網(wǎng)絡通信協(xié)議和基于匯聚節(jié)點的分布式虛擬骨干無線網(wǎng)絡分級路由協(xié)議。主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新性成果如下:
　　(1)針對大量實時性數(shù)據(jù)的無線傳輸，提出了一種簡潔高效的輕量級無線自組織網(wǎng)絡信息交互

3、協(xié)議。該協(xié)議最大限度地避免了網(wǎng)絡維持控制信息占用大量帶寬的情況，杜絕了廣播風暴的發(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題。利用網(wǎng)絡節(jié)點的自適應優(yōu)先級調(diào)整，實現(xiàn)了不同數(shù)據(jù)實時性要求的節(jié)點間的信息交互。
　　(2)設計了一種基于匯聚節(jié)點的分布式虛擬骨干無線網(wǎng)絡分級路由協(xié)議。該路由協(xié)議利用匯聚節(jié)點，建立起一個分布式的虛擬骨干無線網(wǎng)絡，在骨干無線網(wǎng)絡中采用分級的方式為節(jié)點提供路由。該結(jié)構(gòu)能夠保持相對穩(wěn)定，各