發(fā)布時間：2017-10-20 05:20

  本文關(guān)鍵詞：無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究與仿真

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【摘要】：無線Mesh網(wǎng)(Wireless Mesh Network,WMN)是一種分布式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。它的特點(diǎn)是:多跳、自組織和自愈,是一種高速高容的網(wǎng)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。作為無線移動通信與IP技術(shù)的結(jié)合,它為小范圍地域內(nèi)多個網(wǎng)絡(luò)同時存在提供了可能性解決方案。并且這些區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了可變的拓?fù)浜蛣討B(tài)的路由能力。無線Mesh網(wǎng)絡(luò)由Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)發(fā)展而來但靜態(tài)于Ad Hoc,相當(dāng)于Internet的無線版本。AODV協(xié)議作為一種按需路由算法,在無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中有著最為廣泛的應(yīng)用。但在無線Mesh網(wǎng)中,AODV協(xié)議路由表中的節(jié)點(diǎn)變?yōu)椴豢蛇_(dá)即出現(xiàn)斷路時,會重新發(fā)起整個路由請求過程。這會導(dǎo)致這段時間內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)延遲驟然上升,是一個亟待解決的問題。本文分析了目前主流的路由算法,之后對AODV系列協(xié)議進(jìn)行了詳盡的對比分析,提出了實(shí)現(xiàn)多路徑改進(jìn)的重要性。AODV-BR協(xié)議作為目前比較主流的AODV協(xié)議多路徑改進(jìn)方法之一,在沒有增加任何新的控制信息的情況下,每個節(jié)點(diǎn)都維護(hù)了多條到目的節(jié)點(diǎn)的后備路徑,這使分組投遞成功率得到了極大程度的提高,但仍然存在多個重復(fù)數(shù)據(jù)被傳送至目的節(jié)點(diǎn)、備份路由機(jī)制低效等弊端,造成資源的浪費(fèi)。此外,AODV-BR協(xié)議仍然沿用著AODV協(xié)議原有的本地修復(fù)策略,其中存在的效率問題并沒有進(jìn)行有針對性的改進(jìn)。本文基于AODV-BR協(xié)議,提出了以下改進(jìn)方案:加入節(jié)點(diǎn)對重復(fù)數(shù)據(jù)包的處理流程,確保同一數(shù)據(jù)包不會有多份的復(fù)制在鏈路中被發(fā)送而造成鏈路使用的浪費(fèi);將備用路由的使用方法改為發(fā)現(xiàn)斷路的節(jié)點(diǎn)就地直接啟用并發(fā)送數(shù)據(jù)來替代原有利用鄰居的備用路由將數(shù)據(jù)繼續(xù)發(fā)送的機(jī)制;在路由請求建立備用路由的過程中,不僅對非主路徑上的節(jié)點(diǎn)建立備用路由,并且為主路徑上的節(jié)點(diǎn)同時建立備用路由;在節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)鏈路斷路時直接采用在備用路由建立階段建立的路由;以及在發(fā)起本地修復(fù)時針對節(jié)點(diǎn)密度選擇修復(fù)節(jié)點(diǎn)并優(yōu)先采用代價較小的廣播進(jìn)行修復(fù)。最后采用仿真工具NS2進(jìn)行算法驗(yàn)證,對提出的AODV-BRS協(xié)議與AODV、AODV-BR進(jìn)行了對比分析。仿真結(jié)果表明,AODV-BRS協(xié)議比AODV-BR協(xié)議,有著更短的延遲和更高的分組投遞率。
【關(guān)鍵詞】：無線Mesh AODV 多路徑 AODV-BRS
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 引言9
• 1.2 研究價值和背景9-10
• 1.3 研究現(xiàn)狀與研究目標(biāo)10-11
• 1.4 論文主要工作11-12
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)12-13
• 第2章 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)13-25
• 2.1 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)概述13-14
• 2.2 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)14-16
• 2.2.1 骨干網(wǎng)Mesh結(jié)構(gòu)14-15
• 2.2.2 客戶端Mesh結(jié)構(gòu)15
• 2.2.3 混合Mesh結(jié)構(gòu)15-16
• 2.3 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)各層結(jié)構(gòu)及研究熱點(diǎn)16-18
• 2.4 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議18-23
• 2.4.1 預(yù)先路由19-21
• 2.4.2 按需路由21-23
• 2.5 本章小結(jié)23-25
• 第3章 AODV系列協(xié)議的分析與實(shí)現(xiàn)25-45
• 3.1 AODV路由協(xié)議工作機(jī)制25-30
• 3.1.1 報文格式25-28
• 3.1.2 報文格式處理流程28-29
• 3.1.3 路由發(fā)現(xiàn)過程29-30
• 3.1.4 路由維護(hù)過程30
• 3.2 AODV多徑路由改進(jìn)現(xiàn)狀30-34
• 3.2.1 AOMDV31-32
• 3.2.2 AODVM32-33
• 3.2.3 AODV-BR33-34
• 3.3 AODV-BR協(xié)議的研究34-37
• 3.3.1 AODV-BR路由發(fā)現(xiàn)過程分析34-36
• 3.3.2 AODV-BR路由維護(hù)過程分析36-37
• 3.4 AODV-BR的實(shí)現(xiàn)37-43
• 3.4.1 體系結(jié)構(gòu)37-38
• 3.4.2 備用路由表的管理38-40
• 3.4.3 鄰居“監(jiān)聽”RREP40-41
• 3.4.4 控制信息處理41-43
• 3.5 本章小結(jié)43-45
• 第4章 AODV-BR協(xié)議的改進(jìn)與仿真45-73
• 4.1 AODV-BR局限性分析45-47
• 4.1.1 數(shù)據(jù)拷貝問題45-46
• 4.1.2 備用路徑結(jié)構(gòu)的不足46-47
• 4.1.3 本地修復(fù)策略代價高47
• 4.2 冗余信息處理47-51
• 4.3 備份路由機(jī)制的改進(jìn)51-57
• 4.3.1 備份路由建立機(jī)制的改進(jìn)51-55
• 4.3.2 備份路由啟用機(jī)制的改進(jìn)55-57
• 4.4 本地修復(fù)策略改進(jìn)57-62
• 4.4.1 修復(fù)節(jié)點(diǎn)的選擇57-58
• 4.4.2 跳數(shù)長度的處理58-59
• 4.4.3 無法修復(fù)的處理59
• 4.4.4 鄰居密度閾值59-60
• 4.4.5 修復(fù)策略完整描述60-62
• 4.5 AODV-BRS協(xié)議的仿真62-71
• 4.5.1 仿真工具NS262-63
• 4.5.2 協(xié)議仿真的參數(shù)63-64
• 4.5.3 Mesh節(jié)點(diǎn)模型64-65
• 4.5.4 Mesh仿真場景65-67
• 4.5.5 仿真結(jié)果分析67-71
• 4.6 本章小結(jié)71-73
• 結(jié)論73-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果79-81
• 致謝81

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本文編號：1065454