無線Mesh網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用.pdf

1、在各種無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)競相發(fā)展的同時,作為一種新興的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)—無線Mesh網(wǎng)絡(luò)(Wireless Mesh Network,WMN)正逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)之一。WMN即無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),也被稱為無線多跳網(wǎng)絡(luò),是一種多跳無線網(wǎng)狀拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò),屬于無線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的范疇。WMN可以和多種無線寬帶接入技術(shù)如WLAN、WiMAX以及第三代移動通信等技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)成一個含有多跳無線鏈路的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。在傳統(tǒng)的WLAN中,終端用戶都是借助一條與AP直

2、接相連的無線鏈路來訪問網(wǎng)絡(luò),每個終端用戶若想進(jìn)行與外界通信的話,應(yīng)該首先訪問接入點(diǎn)AP,我們稱這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為單跳網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在WMN中,任何節(jié)點(diǎn)既可以是一個AP,也可以是路由器,因此,在該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各個節(jié)點(diǎn)都可以收發(fā)信號,而且每個節(jié)點(diǎn)既可以和一個節(jié)點(diǎn)直接通信,也可以和多個其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。那么這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)有很大的好處是:假如最近的接入點(diǎn)AP因?yàn)榱髁窟^大造成交通擁塞,那么數(shù)據(jù)就能夠自動路由到一個流量較小的鄰近節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳輸。依此類推,數(shù)據(jù)

3、流量還可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的情況,繼續(xù)路由到與之最近的下一個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳輸,直到到達(dá)最終目的地。這種接入方式就是多跳接入?；跓o線Mesh網(wǎng)絡(luò)這種新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),傳統(tǒng)的WLAN一直存在的可伸縮性低和健壯性差等諸多問題由此迎刃而解,由此可以可見,無線Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn),代表著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的又一大跨越,有著極為廣闊的應(yīng)用前景。
　　首先本文介紹了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展歷史及其主要應(yīng)用領(lǐng)域,由于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用定位于無線寬帶多媒體業(yè)

4、務(wù),同時分析了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)自身固有的缺點(diǎn)。并在此基礎(chǔ)上提出保障QoS技術(shù)和無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議必須解決的問題。
　　其次本文給出無線Mesh網(wǎng)絡(luò)QoS保障研究與OSI/RM比較對照模型,并提出解決無線Mesh網(wǎng)絡(luò)QoS路由問題的思路,同時給出了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)模型中執(zhí)行QoS路由算法的數(shù)學(xué)函數(shù)模型,并根據(jù)近幾年國內(nèi)外無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究現(xiàn)狀及無線Mesh網(wǎng)絡(luò)QoS路由算法的研究熱點(diǎn)進(jìn)行了歸納總結(jié)與比較分析,得出本

5、文在解決該問題上歸類和新穎性。
　　然后本文改進(jìn)一種啟發(fā)式算法,該算法是建立在基本蟻群算法的基礎(chǔ)上,總結(jié)了蟻群算法的優(yōu)缺點(diǎn),并在此基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)蟻群算法,而后根據(jù)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)特點(diǎn),給出基于改進(jìn)蟻群算法的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)QoS路由算法,通過將基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渎酚蓸?gòu)造和路由算法改進(jìn)相結(jié)合,有效低降低延遲和丟包率,此外通過仿真實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后的QoS路由算法在路由費(fèi)用上的平均值及最優(yōu)值明顯有所改進(jìn)。
　　最后本文就無線Me