本文關(guān)鍵詞：基于PowerPC處理器Mesh節(jié)點實驗平臺的設(shè)計與開發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展,一種融合了無線局域網(wǎng)WLAN和Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢的新型無線網(wǎng)絡(luò)——無線Mesh網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用產(chǎn)生。無線Mesh網(wǎng)絡(luò)具有自組織、自愈合、低成本、覆蓋范圍廣等優(yōu)點,在軍用及民用方面都有廣闊的應(yīng)用前景。而無線Mesh節(jié)點作為無線Mesh網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中重要設(shè)備,它的性能的好壞直接影響整個無線通信系統(tǒng)的優(yōu)劣。本文通過對無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議、嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)以及對國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的研究情況的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和分析,主要設(shè)計基于PowerPC處理器的無線Mesh節(jié)點實驗平臺并對一種新型Mesh路由協(xié)議優(yōu)化實現(xiàn)。在硬件層面上,通過不同方案的比較,設(shè)計了以P1020處理器為核心的硬件模塊關(guān)鍵電路。軟件層面上,定制并移植了包括Bootloader的嵌入式Linux操作系統(tǒng),隨后根據(jù)Mesh節(jié)點功能的需求,為實現(xiàn)骨干網(wǎng)與客戶端的相互連接、無線參數(shù)管理配置、安全性功能分別設(shè)計了無線驅(qū)動模塊、網(wǎng)絡(luò)管理模塊以及包括ESSID隱藏,MAC地址過濾和WPA2加密的安全模塊。最后,研究分析了一種新型無線Mesh網(wǎng)絡(luò)專用路由協(xié)議BATMAN.ADV,提出了一種基于滑動窗口保護(hù)的改進(jìn)方案來降低路由收斂速度,并在系統(tǒng)中組網(wǎng)實現(xiàn)。論文最后對研究設(shè)計的無線Mesh節(jié)點搭建了基本的測試環(huán)境,并對改進(jìn)的BATMAN.ADV路由協(xié)議和整個系統(tǒng)進(jìn)行功能和性能的相關(guān)測試。測試數(shù)據(jù)表明改進(jìn)后的BATMAN.ADV路由協(xié)議比改進(jìn)前在收斂性上提升了2~4秒,無線Mesh節(jié)點的單跳訪問、多跳傳輸以及漫游切換功能正常。在性能上,節(jié)點網(wǎng)絡(luò)平均吞吐量達(dá)到25.3 Mbps,在實驗室環(huán)境45米范圍內(nèi)傳輸速度穩(wěn)定,響應(yīng)時間在0.5s以下。整體系統(tǒng)滿足設(shè)計要求,工作穩(wěn)定,運行良好。
【關(guān)鍵詞】：無線Mesh節(jié)點 嵌入式Linux P1020處理器 BATMAN.ADV
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN929.5;TP332
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 研究工作的背景與意義11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 無線Mesh技術(shù)的發(fā)展13-14
• 1.2.2 無線Mesh節(jié)點技術(shù)14-16
• 1.3 本論文的研究內(nèi)容16-17
• 1.4 論文的章節(jié)安排17-18
• 第二章 無線MESH網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)18-26
• 2.1 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的概念18-20
• 2.2 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)20-22
• 2.2.1 平面結(jié)構(gòu)20-21
• 2.2.2 多級結(jié)構(gòu)21-22
• 2.2.3 混合結(jié)構(gòu)22
• 2.3 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)缺點22-23
• 2.4 無線Mesh路由協(xié)議23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-26
• 第三章 無線MESH節(jié)點設(shè)計與實現(xiàn)26-53
• 3.1 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)節(jié)點總體設(shè)計26-27
• 3.2 基于PowerPC處理器的硬件平臺設(shè)計27-36
• 3.2.1 硬件實現(xiàn)平臺方案設(shè)計27-30
• 3.2.2 基于P1020的關(guān)鍵模塊電路設(shè)計30-36
• 3.2.2.1 時鐘發(fā)生模塊設(shè)計30-31
• 3.2.2.2 存儲模塊電路設(shè)計31-33
• 3.2.2.3 千兆以太網(wǎng)電路設(shè)計33-35
• 3.2.2.4 射頻前端與PCIE功能模塊35-36
• 3.3 嵌入式軟件平臺的設(shè)計與實現(xiàn)36-45
• 3.3.1 引導(dǎo)程序BootLoader的構(gòu)建38-42
• 3.3.1.1 U-Boot在P1020啟動流程分析38-39
• 3.3.1.2 無線Mesh節(jié)點平臺U-Boot的移植與修改39-42
• 3.3.2 嵌入式操作系統(tǒng)的定制與移植42-45
• 3.3.2.1 設(shè)備樹文件的制作42-43
• 3.3.2.2 Linux內(nèi)核的移植43-44
• 3.3.2.3 根文件系統(tǒng)的制作44-45
• 3.4 無線Mesh節(jié)點功能模塊設(shè)計與實現(xiàn)45-52
• 3.4.1 無線Mesh節(jié)點無線驅(qū)動模塊設(shè)計45-46
• 3.4.2 無線Mesh節(jié)點網(wǎng)絡(luò)管理模塊設(shè)計46-48
• 3.4.2.1 Hostapd守護(hù)進(jìn)程46-47
• 3.4.2.2 DHCP服務(wù)技術(shù)47-48
• 3.4.3 無線Mesh節(jié)點安全模塊設(shè)計48-52
• 3.4.3.1 SSID隱藏技術(shù)48-49
• 3.4.3.2 MAC地址過濾技術(shù)49-50
• 3.4.3.3 WPA2加密認(rèn)證技術(shù)50-52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 第四章 無線MESH路由協(xié)議的研究與實現(xiàn)53-64
• 4.1 BATMAN.ADV路由協(xié)議概述53-54
• 4.2 BATMAN.ADV路由協(xié)議分析54-57
• 4.2.1 數(shù)據(jù)包格式54-56
• 4.2.2 源節(jié)點列表信息56
• 4.2.3 鏈路傳輸質(zhì)量56-57
• 4.3 BATMAN.ADV協(xié)議的優(yōu)化與實現(xiàn)57-63
• 4.3.1 協(xié)議實現(xiàn)方案57-60
• 4.3.2 優(yōu)化滑動窗.保護(hù)60-61
• 4.3.3 BATMAN.ADV協(xié)議的運行61-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 第五章 無線MESH節(jié)點的測試與分析64-76
• 5.1 路由協(xié)議優(yōu)化的測試64-65
• 5.2 無線Mesh節(jié)點功能測試與分析65-70
• 5.2.1 單跳訪問測試66-67
• 5.2.2 多跳路由測試67-69
• 5.2.3 漫游切換測試69-70
• 5.3 無線Mesh節(jié)點性能測試與分析70-75
• 5.3.1 吞吐量測試70-73
• 5.3.2 距離對傳輸性能影響測試73
• 5.3.3 響應(yīng)時間測試73-75
• 5.4 本章小結(jié)75-76
• 第六章 全文總結(jié)與展望76-78
• 6.1 全文總結(jié)76
• 6.2 后續(xù)工作展望76-78
• 致謝78-79
• 參考文獻(xiàn)79-82

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張勇,朱祥華;寬帶無線接入技術(shù)系列講座之四——無線Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[J];當(dāng)代通信;2005年18期

  本文關(guān)鍵詞：基于PowerPC處理器Mesh節(jié)點實驗平臺的設(shè)計與開發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：326960