无线Mesh网络基于QoS的多径动态源路由协议研究

摘要

无线Mesh网络(Wireless Mesh Networks，WMN)是一种多跳、具有自组织和自愈特点的宽带无线网络。它融合了无线局域网(WLAN)和Ad Hoc网络的优势，成为宽带接入的一种有效手段。在无线Mesh网络中，节点通过路由协议来实现多跳路由通信，路由技术成了无线Mesh网络中的关键技术。 本文首先介绍了无线Mesh网络的结构、特点、关键技术及应用；其次，分析了无线Mesh网络中的路由协议、QoS路由协议、多径路由协议及其存在的不足。在对动态源路由协议(Dynamic Source Routing Protocol，DSR)深入研究的基础上提出了一种基于QoS的多径动态源路由协议(QoS—based Multi—path Dynamic Source Routing Protocol，QMDSR)。 QMDSR协议考虑了带宽约束，改进了DSR协议的路径选择策略，在路径选择上综合考虑了节点的最小剩余可用带宽与最大负载，选取一条主路由。在计算节点的最小剩余可用带宽时，利用节点检测共享信道的忙、闲时间来计算，并考虑了控制分组的影响，引入了修正系数。同时为源节点选取了一条与主路由最大不相关的路由作为备份路由。当主路由失效时，源节点直接使用备份路由发送数据，提高了数据发送的成功率，减少了再次寻路的开销。每个节点都维护一张数据流表，在路由维护中节点及时更新自己的带宽信息，并对路由做动态维护。 本文完成了QMDSR协议的详细设计，并在OPNET10.5上进行了仿真。分析了网络负载变化及网络拓扑变化下协议的性能，并与DSR协议进行了对比。仿真结果表明，QMDSR协议提高了分组投递率，降低了时延，改善了无线Mesh网络的服务质量。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究背景及意义

1.2课题来源及本文的主要工作

1.3本文的内容及结构

第2章无线Mesh网络

2.1无线Mesh网络及其特点

2.2无线Mesh网络的关键技术

2.3无线Mesh网络的应用

2.4本章小结

第3章无线Mesh网络路由协议研究

3.1无线Mesh网络路由协议

3.2 QoS路由协议

3.3多径路由协议

3.4本章小结

第4章基于QoS的多径动态源路由协议

4.1动态源路由协议

4.2多判据路径准则函数

4.3 QMDSR协议详细流程

4.4带宽保留与释放

4.5 QMDSR协议数据结构

4.6本章小结

第5章QMDSR协议的仿真及结果分析

5.1 OPNET仿真

5.2 QMDSR协议仿真建模说明

5.3协议性能评估指标

5.4仿真场景设置

5.5仿真结果与分析

5.6本章小结

第6章总结

参考文献

附录：攻读硕士学位期间发表的论文

致谢