基于802.11s的HWMP路由协议研究

摘要

目前，从业界的公司到研究性的大学，无线Mesh网络(WMN)都是一个备受关注的话题。在制定Mesh网标准方面它们都做出了很大的努力。许多公司在销售无线Mesh网设备，在世界各地，也已经有许多场所装置了无线网状网。
　　 基于802.11s的无线Mesh网络是在802.11a/b/g标准的基础上，结合了无线局域网和移动自组织网络的特点，发展而来的一种新型无线多跳网络。它的核心思想是通过无线多跳转发数据包。Mesh网络具有Ad.hoc网络的组织结构，尽管各节点的传输范围有限，但可以通过多跳的方式，来增强网络的覆盖能力。它具有更高的带宽速率，更大的覆盖范围，更快速铺设，更低廉的安装成本，是下一代无线网络中的关键技术。其中，路由技术是Mesh网络技术的关键，已成为无线网络理论研究的热点。基于此，本论文选取无线Mesh网络的路由协议进行研究。
　　 首先，本文介绍了无线Mesh网络的背景、结构和特点，其中重点介绍了基于IEEE802.11s标准草案的无线Mesh网络。接着，本文根据IEEE802.11s无线Mesh网络架构以及网络节点的特点，搭建了基于OPNET的Mesh网络仿真平台，并在仿真平台上对按需路由算法AODV和最优链路状态算法OLSR两种不同类型的路由算法进行了性能分析。仿真结果表明，采用先应式机制的OLSR路由算法更适用于无线Mesh网络。再次，本文对802.11s草案中提出的混合无线网状协议HWMP进行了深入分析，指出了混合无线网状协议中影响网络实时性能和吞吐量的关键因素。在此基础上，本文设计了一种改进的路由算法基于树状的按需路由算法，并搭建了算法仿真平台，通过仿真验证了该算法在平均发送数据包、平均接收数据包、端到端时延和吞吐量方面都有一定程度的改善。
　　 最后总结了全文，并提出了未来的工作方向。