基于IEEE 802.11s的HWMP路由协议研究

摘要

802.11s草案提供了一种默认的路由机制，是一种混合的路由机制，它包括两种路由方法：On-Demand Routing和Tree Based Routing。其中On-Demand Routing和传统的AODV路由方法相同，而Tree Based Routing则是一种基于tree形结构的路由方法，而在tree形结构的建立和维护中又借鉴利用了传统AODV中的RREQ、RREP、RRER等机制。802.11s是IEEE无线网状网网络标准。 这种网络是一种通过无线来链接路由器和设备的无线多跳网络，它比传统的无线网络有着更强大的功能。他建网方便成本也不高，很多方面传统的无线网络都不能比拟。 本文主要研究基于IEEE802.11s的无线网状网的路由协议。首先介绍了无线网状网的结构，特点和应用，并与传统无线网络技术进行比较，介绍其区别和联系，同时介绍优点与不足之处。其次，介绍了无线网状网的三种类型的路由协议：table-driven routing协议，On Demand-driven协议和混合式路由协议，比较了三种路由协议的性能，并对其基本工作原理进行了研究分析。接着本文选取802.11s草案中提出的混合路由协议进行了深入分析，并对协议中的不足之处提出了相应的解决方案，分别对入口节点间的互操作性，帧格式，组播功能等进行优化，同时提出的分布式root node选取算法对草案中简单的直接指定root node做出了优化等；最后，介绍各类仿真软件，同时运用NS2网络仿真软件对其部分协议进行性能分析。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章前言

1.1课题背景

1.2课题目的与意义

1.3论文主要内容及安排以及创新点

第2章无线网状网

2.1无线网状网介绍

2.1.1简介

2.1.2概述

2.1.3 MAC层

2.1.4路由层

2.1.5传输层

2.1.8无线网状网优点

2.1.9无线网状网的不足

2.1.10无线网状网的应用

2.1.11国内外现状分析

2.2各种协议对网状网结构的支持情况

2.2.1 IEEE802.11

2.2.2 IEEE 802.11 s

2.2.3 IEEE 802.15

2.2.4 IEEE 802.15.3

2.2.5 IEEE 802.15.4

2.2.6 IEEE 802.15.5

2.2.7 IEEE 802.16

2.2.8 IEEE802.20

2.3无线网状网的络发展

2.3.1无线网状网标准化发展

2.3.2无线网状网商品化发展

2.4无线网状网与同类技术的区别与联系

2.4.1无线网状网与移动蜂窝网络的比较

2.4.2无线网状网与Wi-Fi的比较

2.4.3无线网状网与移动Ad hoc网络的比较

2.4.4无线网状网与WIMAX网络的比较

2.5小结

第3章无线网状网路由协议的分析

3.1无线网络的路由

3.2 table-driven routing协议

3.3 On Demand-driven routing协议

3.4混合式路由协议

3.5几种路由协议性能比较

3.6本章小结

第4章HWMP协议的研究与改进

4.1 HWMP协议分析

4.1.1简介

4.1.2混合路由中的On Demand-driven routing

4.1.3混合路由中的基于tree的路由

4.2对混合路由优化的关键技术

4.2.1混合路由技术

4.2.2降低路由消息数量

4.3入口节点间的互操作性能的优化

4.4关于帧格式的问题优化

4.5 Multicast

4.5.1自组网Multicast路由协议简介

4.5.2解决方案

4.6对混合路由协议的root node选取算法的优化

4.7优化后的混合路由

4.7.1 table-driven routing协议

4.7.2 On Demand-driven routing协议部分

4.9小结

第5章网络仿真与分析

5.1模型简介

5.1.1 OPNET Modeler

5.1.2 NS-2

5.2仿真

5.3考察标准

5.4仿真结果

5.4.1数据投递

5.4.2数据包端到端平均延时

5.4.3路由负载

5.5本章小结

第6章结论与展望

参考文献