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无线Mesh网络(WirelessMeshNetwork)简称WMN,是一种新型的无线通信网络。WMN具有自组织性和自愈的特点,是一种多跳的宽带无线网络结构,也是一种高容量、高速率的分布式网络。作为一种新型网络结构形态,WMN可以看成是Internet的无线版本,成为构建B3G/4G的潜在技术之一,也是迄今为止唯一一种建设商用移动Adhoc网络的可行技术。
由于WMN在拓扑、传输和业务上的特性,传统的用于有线网络分层协议设计方法中的路由协议已不再适用于WMN。因此,探索基于物理层、MAC层等协议层的跨层路由技术成为WMN研究的热点和难点。本文的主要工作就是对WMN的跨层路由进行研究、设计和仿真分析。
论文首先介绍了WMN的典型结构和基本特点,并在此基础之上对现有的WMN路由协议进行了归纳和总结。然后,从传统网络分层的弊端入手,分析了在WMN中采用跨层路由设计的必要性、基本要求、一般原则和方法等,并详细介绍了现有的几种路由协议跨层设计方案。
在第四章,本文提出了一种基于路径综合质量的适用于WMN的路由协议CMDSR,该路由协议是在动态源路由(DynamicSourceRouting,DSR)基础之上的改进。在CMDSR路由协议中,通过增加跨层设计模块采集物理层、MAC层等的实时状态信息,如干扰估计值、处理时延、剩余带宽等,然后形成综合判据用于路由选择。最后,使用NS2软件对其在不同网络状态下的性能进行了仿真分析。结果表明,通过比较路径质量进行路由选择,减少了DSR路由中仅考虑最小跳数的局限,从而提高了网络平均吞吐率,降低了路由开销,非常适用于WMN。