無線Mesh網(wǎng)中位置輔助的路由協(xié)議研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無線Mesh網(wǎng)絡(luò)是一種由Ad hoc網(wǎng)絡(luò)發(fā)展而來的移動(dòng)多跳自組織網(wǎng)絡(luò)，以其部署快速、成本較低、覆蓋范圍廣、自治愈、可擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，成為近年來研究的熱點(diǎn)，而高效靈活的路由協(xié)議是無線Mesh技術(shù)的關(guān)鍵之一。與此同時(shí)，在GPS定位基礎(chǔ)上，無線自主定位不斷發(fā)展成熟，這使得獲取節(jié)點(diǎn)位置成為普遍可能。因此，本論文將位置信息與路由過程結(jié)合，提出應(yīng)用于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的位置輔助動(dòng)態(tài)尋找域路由協(xié)議LAWMP。
　　本文首先介紹了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

2、特點(diǎn)和適用環(huán)境，表明對其路由算法的性能要求，即業(yè)務(wù)流趨勢集中、節(jié)點(diǎn)有移動(dòng)性且隨機(jī)動(dòng)態(tài)加入或離開、多跳傳輸?shù)?，并總結(jié)了無線路由技術(shù)的發(fā)展歷程以及其兩種典型的分類方法:一是通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)計(jì)算優(yōu)先路由的依據(jù)將其分為距離矢量路由和鏈路狀態(tài)路由，二是通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)獲取路由信息的方法將其分為表驅(qū)動(dòng)路由和按需路由。
　　然后本文研究了基礎(chǔ)的無線路由協(xié)議AODV和HWMP，分別從算法流程和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面分析其控制分組結(jié)構(gòu)、路由表?xiàng)l目、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)流程，對兩

3、種路由算法進(jìn)行仿真對比，結(jié)果表明HWMP較適用于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)，但時(shí)延穩(wěn)定性不足。
　　為改善無線路由協(xié)議HWMP穩(wěn)定性，可將位置信息提供給路由算法。為此，本文研究了無線定位算法，利用多普勒頻移判斷節(jié)點(diǎn)是否移動(dòng)，以選擇定位算法，若靜止，采用泰勒級數(shù)定位算法;若移動(dòng)，則采用經(jīng)典Chan算法。之后本文提出應(yīng)用于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的位置輔助的動(dòng)態(tài)尋找域路由協(xié)議LAWMP。在通過周期發(fā)送的Beacon幀獲取網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)位置信息后，源節(jié)點(diǎn)發(fā)起

4、路由請求時(shí)要設(shè)置圓形尋找域。進(jìn)一步根據(jù)節(jié)點(diǎn)是否移動(dòng)、節(jié)點(diǎn)移動(dòng)速度方向和鄰居節(jié)點(diǎn)的疏密程度，尋找域的設(shè)置將動(dòng)態(tài)改變。將尋找域參數(shù)加入請求幀，做定向洪泛路由，簡單明了，易于實(shí)現(xiàn)。通過NS2軟件對LAWMP和HWMP的對比仿真，證明了LAWMP在收包率、吞吐量方面有較好的表現(xiàn)，且時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)明顯改善，穩(wěn)定性提高。
　　最后本文結(jié)合無線Mesh網(wǎng)項(xiàng)目，給出了在VxWorks平臺(tái)上LAWMP路由協(xié)議實(shí)現(xiàn)，包括路由模塊通過消息隊(duì)列與MAC層