基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的研究及優(yōu)化.pdf

1、無線網(wǎng)狀網(wǎng)（Wireless Mesh Network，WMN）是一種基于多跳路由、對等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高容量、高速率的新型網(wǎng)絡(luò)。WMN本質(zhì)上屬于Adhoc網(wǎng)絡(luò)，但相比Adhoc網(wǎng)絡(luò)，其用戶終端的移動性較弱，一般作為因特網(wǎng)的“最后一公里”接入網(wǎng)。目前，WMN中常用的路由協(xié)議大多來自對Adhoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的直接使用。這些協(xié)議由于最初是為快速移動的自組織網(wǎng)絡(luò)所設(shè)計的，協(xié)議特性和Mesh網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場景很不切合。其中，OLSR協(xié)議由于其基于跳數(shù)的尋

2、路機制，當應(yīng)用在WMN網(wǎng)絡(luò)中，不能夠良好的反映出網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點間傳輸性能的實際情況。同時由于采用MPR機制，在快速變化的環(huán)境中OLSR協(xié)議頻繁選舉MPR節(jié)點，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)開銷過大、網(wǎng)絡(luò)吞吐量降低以及傳輸時延增大等問題。
　　本文針對OLSR協(xié)議存在的問題，提出一種基于路徑質(zhì)量選擇的分布式路由算法，結(jié)合該算法設(shè)計媒介訪問層快速網(wǎng)格網(wǎng)協(xié)議（Quick Mesh Protocolon MACLayer，QMPML），為克服多跳拓撲對協(xié)議傳輸帶寬

3、造成的衰減問題，本文基于機會編碼原理，將COPE方案應(yīng)用到QMPML協(xié)議中，設(shè)計了QMPML-NC協(xié)議。
　　本文針對OLSR協(xié)議基于跳數(shù)的選路機制，難以反映無線節(jié)點間鏈路傳輸情況，造成網(wǎng)絡(luò)吞吐性能低下，提出了一種基于鏈路質(zhì)量權(quán)值的路徑選擇策略，結(jié)合各節(jié)點的信號強度、運行狀態(tài)本文引入影響因子，使協(xié)議在鏈路建立和傳輸時能更好的反映出網(wǎng)絡(luò)中鏈路和節(jié)點的狀態(tài)。基于該路由選擇機制，重新設(shè)計了Hello包、鄰居列表等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，進而設(shè)計實現(xiàn)了

4、改進的協(xié)議QMPML協(xié)議。該協(xié)議具有高帶寬，低時延的特點。在開源嵌入式平臺Openwrt上對兩種協(xié)議進行對比測試，測試結(jié)果表明，改進的協(xié)議在吞吐量，時延等方面均有很大程度的提升。
　　針對無線網(wǎng)絡(luò)在多跳拓撲結(jié)構(gòu)中傳輸帶寬的衰減問題，本文結(jié)合網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)和機會路由技術(shù)，提出了基于網(wǎng)絡(luò)編碼的協(xié)議QMPML-NC。首先研究了QMPML協(xié)議上編解碼的可行性條件，提出了編碼機會發(fā)現(xiàn)機制，隨后本文設(shè)計出適用于該協(xié)議的編碼數(shù)據(jù)包格式、編碼機會發(fā)