WMN多路径路由协议研究

论文摘要

无线Mesh网络（Wireless Mesh Network，WMN）是一种新型的宽带无线网络结构，是WLAN和移动Ad Hoc网络的融合，并发挥了两者的优势，也是下一代无线网络4G的重要技术之一。路由协议对WMN性能有重要影响，提供高质量高效率通信的路由协议是确保网络运行的关键。因此，研究适合WMN的路由协议在理论和实际应用中都具有重要意义。论文首先对WMN进行了研究和分析，并着重介绍了多路径路由协议的关键问题、一些典型的多路径路由协议、负载探测的主要方法和常用的负载均衡调度算法。其次，针对AOMDV在负载均衡方面的不足，论文提出了一种适用于WMN的负载感知多路径路由协议——LA_AOMDV，将多路径路由技术与负载均衡相结合，定义一种综合考虑链路质量和节点负载的路由判据，并据此来选择转发路径；同时在路由发现过程中使用接入控制机制，避免拥塞区域的形成，并在数据转发过程中使用负载监控机制，进行动态负载均衡。再次，论文分析了数据包在多路径转发时易造成数据包乱序的危害，在LA_AOMDV的基础上提出了避免乱序问题的多路径流量分配转发算法——LA_AOMDV with MF。当存在多条可用路径时，先根据可用带宽和链路负载选择下一跳，同时为保证同一个数据流的数据在同一条路径上发送，使用多路径转发Hash表来记录数据的转发路径，在下一次转发数据包时快速高效的选择下一跳，从而充分利用网络带宽资源，进一步地负载均衡。最后，论文在NS2环境中对LA_AOMDV和LA_AOMDV with MF分别进行了仿真，结果表明改进后的协议在网络吞吐量和端到端时延等方面均有明显改进。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 论文研究内容
• 1.3 论文组织结构
• 第二章 WMN 相关研究
• 2.1 WMN 概述
• 2.1.1 WMN 体系结构
• 2.1.2 WMN 的优缺点
• 2.1.3 WMN 与其他无线网络比较
• 2.1.4 WMN 标准化进展
• 2.2 WMN 路由协议
• 2.2.1 WMN 路由协议分类
• 2.2.2 路由判据研究现状
• 2.3 WMN 多路径路由协议
• 2.3.1 多路径路由的关键问题
• 2.3.2 典型多路径路由协议
• 2.4 负载均衡路由协议关键技术
• 2.4.1 负载探测方法
• 2.4.2 负载均衡调度算法
• 2.5 本章小结
• 第三章 一种具有负载感知的 WMN 多路径路由协议
• 3.1 问题描述
• 3.2 负载感知路由判据
• 3.3 可用带宽计算
• AOMDV 路由协议'>3.4 LA_AOMDV 路由协议
• 3.4.1 路由表结构
• 3.4.2 协议控制消息格式
• AOMDV 工作原理'>3.4.3 LA_AOMDV 工作原理
• 3.4.4 算法实现
• 3.5 协议仿真和结果分析
• 3.5.1 仿真环境
• 3.5.2 路由评价参数和结果分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 WMN 多路径流量分配转发算法
• 4.1 问题描述
• AOMDV with MF 算法'>4.2 LA_AOMDV with MF 算法
• 4.2.1 多路径转发表
• AOMDV with MF 算法原理'>4.2.2 LA_AOMDV with MF 算法原理
• 4.2.3 算法实现
• 4.3 仿真与结果分析
• 4.3.1 仿真环境
• 4.3.2 结果分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 论文的主要工作及贡献
• 5.2 下一步工作
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文