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无线Mesh网络的跨层协议研究与设计

作　者: 张冠阳
导　师: 於时才
学　校: 兰州理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 无线Mesh网络 跨层设计 路径帧投递率 期望传输次数 平均端到端时延
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 41次
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内容摘要


无线Mesh网络(Wi rel es s Mesh Network，WMN)是一种多跳、具有自组织性和自愈特点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。WMN作为一种新型网络结构形态，可以看成是Int ernet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Ad Hoc网络的可行技术。但是，由于WMN在拓扑、传输和业务上的特性，传统的用于有线网络的分层协议设计方法已不能保证其服务质量(Qual i ty of Servi ce，QoS)。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。本文根据无线Mesh网络的网络特点，按照其路由协议的要求，分析了路由协议DSR(Dynami c Source Rout ing protocol )的优缺点，采用跨层设计的方法，建立了一种适用于WMN的基于综合准则的DSR跨层路由协议CDSR- IM（Cros s - l ayer Dynami c Source Rout ing Protocol based onIntegrated Metrics），该方法综合考虑了路径帧投递率、期望传输次数与平均端到端时延的因素。分析与仿真结果显示，该方法极大地提高了网络吞吐率，并且达到了负载均衡的目的。

全文目录


摘要  8-9
Abstract  9-10
插图索引  10-11
附表索引  11-12
第一章 绪论  12-16
  1.1 课题背景与研究意义  12-14
  1.2 论文主要工作内容  14
  1.3 论文结构安排  14-16
第二章 无线Mesh 网络的简介  16-26
  2.1 无线Mesh 网络的背景与定义  16-17
    2.1.1 无线Mesh 网络的背景  16
    2.1.2 无线Mesh 网络的定义  16-17
  2.2 无线Mesh 网络的网络结构  17-19
  2.3 无线Mesh 网络的特点及研究现状  19-20
    2.3.1 无线Mesh 网络的特点  19
    2.3.2 无线Mesh 网络的研究现状  19-20
  2.4 无线Mesh 网络与同类技术的比较  20-23
    2.4.1 WMN 与WLAN 的比较  20-21
    2.4.2 WMN 与WiMAX 的比较  21
    2.4.3 WMN 与无线Ad Hoc 网络的比较  21-22
    2.4.4 WMN 与蜂窝移动通信技术的比较  22
    2.4.5 WMN 与3G 的比较  22-23
  2.5 无线Mesh 网络的应用  23-24
  2.6 无线Mesh 网络中的主要研究课题  24-25
  2.7 结论  25-26
第三章 无线Mesh 网络路由协议的分析  26-33
  3.1 无线Mesh 网络路由协议分析  26-29
    3.1.1 表驱动路由协议  26-27
    3.1.2 按需驱动路由协议  27-28
    3.1.3 混合式路由协议  28-29
    3.1.4 三类路由协议的比较  29
  3.2 无线Mesh 网络路由协议设计基础  29-31
    3.2.1 无线Mesh 网络路由的特点  29-30
    3.2.2 无线Mesh 网络路由协议设计要求  30-31
  3.3 具有代表性的无线Mesh 网络路由协议  31-32
    3.3.1 MR LQSR 协议  31
    3.3.2 SrcRR 协议  31
    3.3.3 RARP 协议  31
    3.3.4 PWRP 协议  31-32
  3.4 结论  32-33
第四章 无线Mesh 网络的跨层设计研究  33-41
  4.1 跨层设计的概念  33-34
  4.2 跨层路由技术的必要性  34-36
    4.2.1 无线Mesh 网络跨层设计的必要性  34-35
    4.2.2 无线Mesh 网络跨层设计的原理和方法  35
    4.2.3 无线Mesh 网络路由协议设计对跨层设计的要求  35-36
  4.3 现有的路由协议跨层设计方案  36-40
    4.3.1 多速率、物理层/MAC 层关联的路由协议PRAMA  37
    4.3.2 无碰撞的跨层路由设计方案CFPR  37-38
    4.3.3 基于干扰、分组成功率和数据传输速率的跨层路由协议设计方案  38-39
    4.3.4 多radio 无线Mesh 网络跨层路由协议  39-40
  4.4 结论  40-41
第五章 一种WMN 的跨层路由协议CDSR-IM  41-48
  5.1 DSR 概述  41-43
    5.1.1 DSR 的主要思想  41
    5.1.2 DSR 的主要工作机制  41-43
  5.2 基于综合准则的跨层路由协议  43-44
    5.2.1 MAC 层参数的选取  43
    5.2.2 期望传输次数的计算  43
    5.2.3 平均端到端时延的计算  43-44
    5.2.4 路由决策函数  44
  5.3 CDSR IM 路由协议的实现  44-47
    5.3.1 CDSR IM 协议的跨层设计结构  44
    5.3.2 路由发现机制  44-46
    5.3.3 路由维护机制  46-47
    5.3.4 CDSR IM 与DSR 协议设计对比  47
  5.4 结论  47-48
第六章 网络的仿真与分析  48-58
  6.1 NS2 简介  48-51
    6.1.1 NS2 的层次结构  48-49
    6.1.2 NS2 模块概述  49-50
    6.1.3 NS2 各组成部分  50-51
  6.2 协议仿真与性能评价  51-57
    6.2.1 仿真场景设置  51-52
    6.2.2 仿真过程分析  52-55
    6.2.3 仿真结果及分析  55-57
  6.3 结论  57-58
总结与展望  58-59
参考文献  59-64
致谢  64-65
附录A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文  65

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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