本文選題：混合無線Mesh網(wǎng)絡　切入點：協(xié)作混合路由協(xié)議　出處：《吉林大學》2017年碩士論文

【摘要】：混合無線Mesh網(wǎng)絡(Wireless Mesh Network,WMN)結(jié)合了骨干WMN和客戶端WMN的特點和優(yōu)勢,是最一般的WMN。其中靜態(tài)的Mesh路由器具有多接口,且沒有能量限制,而動態(tài)的Mesh客戶端與其不同,通常只具有單接口,并且能量受限。由于路由協(xié)議決定了從源節(jié)點到目的節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的路徑,因此路由協(xié)議可以很大程度上影響網(wǎng)絡性能。設計適用于混合WMN特點的路由協(xié)議可有效提升混合WMN的網(wǎng)絡性能�，F(xiàn)有對路由協(xié)議的研究多針對同構(gòu)網(wǎng)絡,如ad hoc網(wǎng)絡和骨干Mesh網(wǎng)絡,為混合WMN所設計的路由協(xié)議較少,且未考慮混合WMN中Mesh客戶端與Mesh路由器的特點,沒有充分利用穩(wěn)定的Mesh路由器。路由協(xié)議分為主動路由協(xié)議、被動路由協(xié)議與混合路由協(xié)議。主動路由協(xié)議在數(shù)據(jù)包傳送之前即找好網(wǎng)絡中的路由,適用于靜態(tài)節(jié)點,而被動路由協(xié)議只在有通信需求時才找路,適用于動態(tài)節(jié)點。因此,結(jié)合了主動路由協(xié)議與被動路由協(xié)議優(yōu)勢的混合路由協(xié)議十分適用于混合WMN。但現(xiàn)有的混合路由協(xié)議研究未考慮網(wǎng)絡狀態(tài),因此設計一種考慮混合WMN網(wǎng)絡特點及網(wǎng)絡狀態(tài)的混合路由協(xié)議具有重要的價值。本文針對現(xiàn)有的為混合WMN設計的路由協(xié)議未能考慮Mesh客戶端與Mesh路由器特點的問題,提出了一種干擾與能量感知協(xié)作混合路由協(xié)議(Cooperative Hybrid Routing Protocol,CHRP)。CHRP結(jié)合了主動路由協(xié)議與被動路由協(xié)議的優(yōu)點,分別改進了主動和被動路由協(xié)議的路由度量。在被動路由協(xié)議設計中,設計了節(jié)點類型感知的路由度量,考慮了信道狀態(tài)、干擾和受限的客戶端能量。獲取各信息時,采用了跨層的方法,避免了額外的開銷。此外,CHRP的設計同時考慮了網(wǎng)絡中網(wǎng)關(guān)導向型和客戶端導向型的業(yè)務,更接近真實網(wǎng)絡場景。NS3仿真結(jié)果表明,CHRP在平均丟包率、網(wǎng)絡時延、網(wǎng)絡吞吐量、客戶端平均能耗和最小客戶端剩余能量等性能方面均有明顯提升。在CHRP的基礎(chǔ)上,本文又提出了一種負載感知的協(xié)作混合路由協(xié)議(Load-aware cooperative hybrid routing protocol,LA-CHRP),解決了現(xiàn)有為混合WMN設計的混合路由協(xié)議均未考慮網(wǎng)絡負載的問題,從而減輕網(wǎng)絡擁塞狀況。LA-CHRP不僅考慮了Mesh客戶端和Mesh路由器的特點,還考慮了負載,分別為Mesh客戶端和Mesh路由器節(jié)點設定了不同的負載等級。在路由協(xié)議協(xié)作機制中,針對網(wǎng)關(guān)導向型的業(yè)務,通過考慮負載等級來更合理地應用Mesh路由器,只有負載狀況良好的Mesh路由器才會被選為接入節(jié)點。對于客戶端導向型的業(yè)務,LA-CHRP采用節(jié)點類型感知的路由度量,優(yōu)先選擇Mesh路由器節(jié)點來使得所選路由更加穩(wěn)定。在選擇Mesh客戶端時,若節(jié)點的剩余能量充足,會選擇具有更低負載的Mesh客戶端來傳遞數(shù)據(jù)。NS3仿真結(jié)果表明,在不同的網(wǎng)絡場景下,LA-CHRP可以幫助混合WMN獲得高吞吐量、低時延和低丟包率。本文的研究為混合WMN中協(xié)作混合路由協(xié)議設計提供了理論基礎(chǔ)。
[Abstract]:Hybrid Wireless Mesh Network (WMN) combines the characteristics and advantages of backbone WMN and client WMN, and is the most common WMNs.The static Mesh router has multiple interfaces and no energy limitation, but the dynamic Mesh client is different from it, usually only has a single interface, and the energy is limited.Because the routing protocol determines the path of forwarding data from the source node to the destination node, the routing protocol can greatly affect the network performance.The design of routing protocol suitable for hybrid WMN can effectively improve the network performance of hybrid WMN.The existing researches on routing protocols focus on the isomorphic networks, such as ad hoc networks and backbone Mesh networks. However, there are few routing protocols designed for hybrid WMN, and the characteristics of Mesh clients and Mesh routers in hybrid WMN are not taken into account.The stable Mesh router is not fully utilized.Routing protocols are divided into active routing protocols, passive routing protocols and hybrid routing protocols.The active routing protocol can find the route in the network before the data packet is transmitted, and it is suitable for the static node, while the passive routing protocol only finds the route when there is the communication requirement, so it is suitable for the dynamic node.Therefore, the hybrid routing protocol, which combines the advantages of active routing protocol and passive routing protocol, is very suitable for hybrid WMNs.However, the existing hybrid routing protocols do not consider the network state, so it is of great value to design a hybrid routing protocol that takes into account the characteristics and network states of hybrid WMN networks.In this paper, the existing routing protocols designed for hybrid WMN fail to consider the characteristics of Mesh clients and Mesh routers.This paper presents a cooperative Hybrid Routing protocol, Cooperative Hybrid Routing Protocol, which combines the advantages of active routing protocol and passive routing protocol, and improves the routing metrics of active and passive routing protocols respectively.In the design of passive routing protocols, a node-type-aware routing metric is designed, which takes into account the channel state, interference and limited client energy.The method of cross-layer is used to obtain each information, which avoids the extra cost.In addition, the design of CHRP takes into account both gateway oriented and client-oriented services in the network, which is closer to the real network scenario. NS3 simulation results show that CHRP has average packet loss rate, network delay, and network throughput.The average energy consumption of the client and the minimum residual energy of the client are significantly improved.In order to reduce network congestion. LA-CHRP not only takes into account the characteristics of Mesh client and Mesh router but also takes into account the load and sets different load levels for Mesh client and Mesh router node respectively.In the routing protocol collaboration mechanism, only the Mesh router with good load can be selected as the access node by considering the load level of the Mesh router.For client-oriented services LA-CHRP adopts node-type-aware routing metrics and gives priority to Mesh router nodes to make the routing more stable.Low delay and low packet loss rate.The research in this paper provides a theoretical basis for collaborative hybrid routing protocol design in hybrid WMN.
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN929.5

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 范永清;路由協(xié)議的重分發(fā)技術(shù)[J];中國數(shù)據(jù)通信;2003年05期

2 梁永利;;關(guān)于路由協(xié)議漏洞的分析與防范措施[J];硅谷;2011年11期

3 陳海鴻;如何在網(wǎng)絡運行過程中更改路由協(xié)議[J];中國金融電腦;2000年12期

4 賓海,劉乃安;移動網(wǎng)絡中的幾種路由協(xié)議[J];電子科技;2001年21期

5 呂翎,熊前興;常用路由協(xié)議分析[J];交通與計算機;2001年S1期

6 翟東瑜;;路由協(xié)議的選擇與實踐[J];金融電子化;2002年05期

7 丁瑜,張光昭;MIL-STD-188-220B路由協(xié)議性能分析和改進[J];數(shù)據(jù)通信;2003年04期

8 季曉君;田暢;張毓森;;安全DSR路由協(xié)議分析與設計[J];通信學報;2006年03期

9 鄭創(chuàng)明;張升華;;美軍220C路由協(xié)議的分析設計[J];軍事通信技術(shù);2006年01期

10 董超;倪明放;田暢;;層次分析法用于戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)路由協(xié)議選擇[J];火力與指揮控制;2008年09期

相關(guān)會議論文 前10條

1 董陽澤;劉平香;;水聲網(wǎng)絡自重組中兩種路由協(xié)議比較[A];2012'中國西部聲學學術(shù)交流會論文集(Ⅰ)[C];2012年

2 向征;方旭明;;無線Mesh網(wǎng)絡中路由協(xié)議的性能比較[A];'2006系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應用學術(shù)交流會論文集[C];2006年

3 孫墉懋;傅仲逑;;DSR路由協(xié)議優(yōu)化策略[A];2006北京地區(qū)高校研究生學術(shù)交流會——通信與信息技術(shù)會議論文集（上）[C];2006年

4 程曉峰;盧澤新;張曉哲;莫敦運;;基于路由協(xié)議支持的網(wǎng)絡感知的設計與實現(xiàn)[A];中國電子學會第十六屆信息論學術(shù)年會論文集[C];2009年

5 劉紅;徐光俠;范時平;;一種安全的無線自組織路由協(xié)議[A];2008年計算機應用技術(shù)交流會論文集[C];2008年

6 宋玉林;樊祥寧;張在琛;;無線傳感器網(wǎng)絡能量路由協(xié)議的研究[A];2006北京地區(qū)高校研究生學術(shù)交流會——通信與信息技術(shù)會議論文集（上）[C];2006年

7 應俊;吳哲夫;樂孜純;;基于OPNET的DSR路由協(xié)議的性能分析[A];浙江省電子學會2006年學術(shù)年會論文集[C];2006年

8 顏國風;王建新;;基于Hop的Anycast路由協(xié)議的設計與實現(xiàn)[A];2005通信理論與技術(shù)新進展——第十屆全國青年通信學術(shù)會議論文集[C];2005年

9 武崢;張淑芳;;無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議在交通監(jiān)控系統(tǒng)中的應用[A];中國航海學會通信導航專業(yè)委員會2005年學術(shù)年會論文集[C];2005年

10 侍蕾;趙洪利;;空間信息網(wǎng)路由協(xié)議關(guān)鍵技術(shù)分析[A];2008通信理論與技術(shù)新發(fā)展——第十三屆全國青年通信學術(shù)會議論文集（下）[C];2008年

相關(guān)重要報紙文章 前7條

1 華為供稿;構(gòu)建遼寧移動骨干網(wǎng)[N];計算機世界;2001年

2 中科院計算所信息網(wǎng)絡室 龐迪;移動自組織網(wǎng)絡的關(guān)鍵技術(shù)—路由協(xié)議[N];計算機世界;2005年

3 金樺;路由協(xié)議一樣影響速度[N];中國計算機報;2003年

4 朗訊貝爾實驗室基礎(chǔ)科學研究院;融合網(wǎng)絡將主導一切[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2004年

5 ;寬帶網(wǎng)絡測試平臺 ——Adtech AX/4000[N];網(wǎng)絡世界;2003年

6 ;三星secuiWALL 防火墻讓網(wǎng)絡永不停息[N];中國計算機報;2002年

7 甄巖邋武穆清;無處不在的無線Mesh網(wǎng)絡[N];中國計算機報;2007年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 朱東杰;車載自組網(wǎng)路由協(xié)議及路徑?jīng)Q策模型研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

2 張春飛;無線Mesh網(wǎng)絡負載均衡技術(shù)研究[D];吉林大學;2016年

3 黃宏宇;車輛自組織網(wǎng)絡的路由協(xié)議及節(jié)點運動模型研究[D];上海交通大學;2009年

4 郭星歌;礦井無線網(wǎng)格網(wǎng)技術(shù)的研究及應用[D];中國礦業(yè)大學;2013年

5 韓挺;基于信任理論的路由協(xié)議安全技術(shù)研究[D];北京郵電大學;2015年

6 潘大為;能量有效的WSNs路由協(xié)議與分布式調(diào)度方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

7 楊凱;無線Mesh網(wǎng)絡高性能路由協(xié)議研究[D];西安電子科技大學;2011年

8 孫學梅;Ad Hoc網(wǎng)絡的移動管理及其路由協(xié)議的研究[D];天津大學;2004年

9 張?zhí)鞓?交替活躍模式的部分連接網(wǎng)絡路由研究[D];中國科學院研究生院（計算技術(shù)研究所）;2006年

10 李道豐;路由協(xié)議若干安全問題研究[D];北京郵電大學;2011年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 白林;基于伽瑪分布的噴灑等待路由協(xié)議[D];內(nèi)蒙古大學;2015年

2 梁玉珠;基于動態(tài)分簇的低能耗WSN路由協(xié)議的研究[D];延邊大學;2015年

3 盧志強;基于基礎(chǔ)設施輔助的車載自組織網(wǎng)絡路由協(xié)議研究[D];昆明理工大學;2015年

4 吉純;Ad Hoc網(wǎng)絡備份路由協(xié)議及其嵌入式實現(xiàn)[D];蘇州大學;2015年

5 王靜涵;基于Contiki操作系統(tǒng)的RPL路由協(xié)議能耗均衡的研究[D];蘭州大學;2015年

6 吳三柱;面向無線傳感器網(wǎng)絡中匯聚樹路由協(xié)議研究[D];陜西師范大學;2015年

7 張琦;移動傳感器網(wǎng)絡三維空間路由協(xié)議研究[D];江西師范大學;2015年

8 姜小榮;無線傳感器網(wǎng)絡分簇路由協(xié)議的研究與設計[D];中國礦業(yè)大學;2015年

9 鞏彩紅;基于微分—蟻群算法WSN路由協(xié)議的研究[D];河南師范大學;2015年

10 雷中岳;一種利用節(jié)點移動信息的空基自組網(wǎng)路由協(xié)議[D];電子科技大學;2014年

，

本文編號：1726046