基于负载感知的无线mesh网络路由协议的研究

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1、南京邮电大学硕士生论文第一章绪论hoc网络路由协议的研究已有了许多相关成果，但因拓扑移动性和业务模式的不同，真正适用于WMN的路由协议还有许多挑战[3]。因此本文研究的目的在于，为无线Mesh网络路由协议提出一些更好的解决方案，促进无线Mesh网络的发展。1.2论文的工作及安排本文将详细介绍无线Mesh网络以及目前所采用的一些路由算法，分析这些路由算法的优缺点，并在在动态源路由协议（DSR，DynamicSourceRouting）的基础上，提出了一种基于负载平衡的多径路由协议―LBM-DSR(LoadBalancebasedonMultiplePathRoutingProtoc

2、ol)，对动态源路由协议DSR进行了以下几点改进。第一，DSR路由协议虽然能发现多跳路径，但它仍然使用最短路径算法，所以从本质上是一种单径路由协议，在WMN网络中单径路由因无线环境的复杂性极易造成网络震荡，而且无线网络带宽率用率较低。LBM-DSR路由协议提出了一种新的路由判据——累计链路权值，通过主动探测相邻节点的链路的负载状态，寻求负载量最小的路径，把数据流量按比例分配在多条（本文采取两条）相互独立的路径上，从而达到充分利用网络资源、提高通信质量的目的。第二，DSR路由协议中，只有当正在传送分组的节点遇到失效链路时，上游节点通过MAC层协议发现该链路不可用，它会向使用这条路由

3、的上游的所有节点包括源节点发送一个ERROR消息，然后重新发起路由寻找过程。在LBM-DSR路由协议中，路由链路首先会选择两条独立性最大的路由进行数据包的传送，如果在传送过程中发现丢包率过大，则判断节点是否发生拥塞，如果发生拥塞将选择一条备用路由（第三条路由）代替发生拥塞的路径；如果是因为链路断裂而导致的数据包不可达，则重新发起路由寻找过程。在文章的章节安排方面，第一章介绍了论文的研究背景以及论文内容的组织安排；第二章分析了无线Mesh网络的概念、网络结构、特点及其主要应用，并且与其他无线网络进行了对比；第三章阐述了无线Mesh网络路由协议设计的要点，分析了当前常用的几种路由协议

4、；文章的第四章阐述了几个基于DSR的多径路由协议；文章的第五章提出了对DSR路由协议的改进，提出了新的路由发现过程，实现了路由发现过程中的路径多样化，并给出了LBM-DSR协议的工作过程；在第六章对LBM-DSR协议进行了仿真，仿真结果表明LBM-DSR协议在在数据包投递率、网络吞吐量以及延迟等方面达到了更好的网络性能。2南京邮电大学硕士生论文第二章无线Mesh网络第二章无线Mesh网络本章对无线Mesh网络这一新型接入网技术机型全面介绍和分析。首先叙述WMN的起源，介绍其体系结构、特点和主要组网方式；随后分析和探讨WMN与其它无线网络的区别和联系；最后介绍了WMN的标准化进程，

5、并归纳总结了WMN的多个应用领域以及发展前景。本章为以后章节中无线Mesh网络路由协议的分析做准备。1.2无线Mesh网络的产生和发展随着大量新的无线通信技术的不断涌现，无线网络由于其接入灵活、成本低廉以及易于扩展等特性近年来得到了飞速发展。无线局域网（WirelessLocalAreaNetwork，WLAN）、移动自组织网络（MobileAdhocNetwork,MANET）以及无线传感器网络（WirelessSensorNetwork，WSN）等形式的无线网络在近几年已经得到了广泛的研究，特别近年来，WLAN在接入领域中得到了迅速发展，依其所具有的巨大数据传输速率，WLAN

6、被认为是3G或者3G后移动数据通信部分的一个主要竞争对手。但WLAN有其不足之处，其中最主要的一个便是智能接入点（AccessPoint，AP）的覆盖范围较为有限，若要在一个相对较大的区域提供无线覆盖，就需要在该地区内配置多个接入点，因而增加了建设基于WLAN的公共带宽网络的成本。无线Mesh网络（WirelessMeshNetwork，WMN）作为一种能够提供更大范围无线接入的新技术应运而生，并且成为了新的研究热点。WMN本质上属于移动Adhoc网络，它与后者的最大区别在于前者的用户终端相对来说移动性较低，WMN一般不是作为独立的网络形态存在，而是Internet核心网的延伸。

7、通常，会有一个或多个网关节点（Gateway，也称为NeighborhoodAccessPoint，邻居接入点）与因特网高速相连，家庭或办公室等用户通过自身的无线接入点与网关相连。对于网关节点信号覆盖之外的区域，用户节点负责来往业务的中继或转发，从而实现大范围的连接和快速信号覆盖。显然，这种方式的组网省去网络建设初期昂贵的基础设施建设投资，比传统的点到多点方式的无线接入有很多无可比拟的优点。1.3无线Mesh网络的网络结构WMN的结构与传统意义上的移动Adhoc网络结构有一定的差