移動無線Mesh網(wǎng)絡信道分配和路由協(xié)議研究.pdf

1、無線Mesh網(wǎng)絡（WirelessMeshNetwork，WMN）結合了移動Adhoc網(wǎng)絡和無線局域網(wǎng)的優(yōu)勢，具有高吞吐量、高可靠性、自組織、自修復、部署快、低成本等特點，已成為下一代無線網(wǎng)絡的研究熱點。移動無線Mesh網(wǎng)絡（MWMN）在繼承這些優(yōu)點的同時還支持骨干節(jié)點的移動，能夠適應更復雜的應用環(huán)境。
　　目前，移動無線Mesh網(wǎng)絡的研究很少考慮到節(jié)點的移動性，而忽略節(jié)點的移動性會使網(wǎng)絡的性能受到抑制。本文針對該問題，結合移動無

2、線Mesh網(wǎng)絡的特點，對信道分配和路由協(xié)議進行研究。
　　首先，本文分析了無線Mesh網(wǎng)絡的意義及其研究現(xiàn)狀；介紹了關于無線Mesh網(wǎng)絡的發(fā)展歷史、體系結構、特點、應用及關鍵技術等問題；剖析了當前信道分配技術、經(jīng)典的路由判據(jù)以及路由協(xié)議的特點。
　　在上述基礎上，本文對信道分配和路由協(xié)議進行研究，設計了一種移動無線Mesh網(wǎng)絡信道分配與路由協(xié)議—MWMN_CARP。在移動預測方面，通過采集鄰居節(jié)點的接收信號強度指示來計算兩節(jié)

3、點間的距離，并使用曲線擬合方法和統(tǒng)計方法對節(jié)點距離變化及鄰居環(huán)境穩(wěn)定性進行預測。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，使其可以適應拓撲變化；在發(fā)送數(shù)據(jù)時，優(yōu)先預斷開時間較小的鏈路，同時也兼顧公平原則；以加權利用率為依據(jù)來動態(tài)調節(jié)等待時間以解決隱藏終端問題。在路由協(xié)議方面，使用多信道期待傳輸時間、節(jié)點繁忙情況、重連開銷作為路由判據(jù)，以選擇高效、負載平衡的路由；使用改進的MPR機制來

4、降低廣播開銷，該機制在節(jié)點密集的環(huán)境下才啟動；使用分級的路由發(fā)現(xiàn)機制，首次路由發(fā)現(xiàn)只選擇路徑較穩(wěn)定的鏈路，如果無法找到路由路徑則啟動二次路由發(fā)現(xiàn)，查找所有路由；針對移動無線Mesh網(wǎng)絡局部穩(wěn)定的特點，引進混合路由機制，其路由表信息交換只發(fā)生在鏈路質量較好的路徑上。
　　最后，使用OPNET對算法進行仿真比較分析，實驗分為兩組，其一是節(jié)點活躍程度不同，其二是節(jié)點具有不同接口數(shù)目。結果表明HMCMW和MMR_LQSR協(xié)議在數(shù)據(jù)包投遞率