无线Mesh网络AODV-UUMST协议的研究与实现

论文摘要

无线Mesh网络（Wireless Mesh Network, WMN）是与软件无线电技术、光交换技术等并列最具市场发展前景的十大通信技术之一。WMN在军事、救灾、石油和无线无缝城市建设等领域的应用无可限量。按需路由协议AODV（Ad Hoc On-demanded Vector, AODV）是应用于WMN最广泛的路由协议。Uppsala University开发的AODV-UU是目前为止最成熟的AODV实现程序。本文着重对WMN的AODV路由协议实现工作做了深入研究。主要内容为:1.以Redhat 9.0操作系统作为开发平台,在AODV协议最成熟的实现版本AODV-UU 0.7.2的基础上,将AODV-ST在AODV-KERNEL上使用路由量度和生成树拓扑算法的思想沿用到本文中来,得到新协议AODV-UUMST,实现路由量度测量,使用其作为寻路标准之一,能够让源节点找到丢包率更小的路径到达目的节点;并且修改AODV-ST中生成树拓扑算法本身缺陷,利用网关的生成树算法让典型的AODV协议拥有先应式路由协议的优点,使得非网关节点能够更加快速找到其所在子网内最优网关,通过不同方式连入Internet。设计新的内核模块将新代码内核空间和用户空间交互方式由ip queue更新为Nfnetlink。2.在真实环境中测试了协议代码的基本功能。较好的验证了ETX量度的功能。良好的实现性和工作的稳定性,证明了新代码在网络的QoS上提供了较好的保障。3.利用灰色系统理论通过测试中得到的流量数据分析得到此简单测试网络的流量预测模型,分析数列灰预测在无线Mesh网络中的应用的可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外WMN 发展状况和研究动态
• 1.3 本文主要研究内容和创新
• 1.4 论文章节安排
• 第二章 WMN 路由协议分析
• 2.1 WMN 路由协议的概述
• 2.2 DSR 协议
• 2.3 DSDV 协议
• 2.4 AODV 协议
• 2.5 新协议相关AODV 代码
• 第三章 AODV-UUMST 协议的研究
• 3.1 路由量度
• 3.1.1 AODV-UU 协议路由量度的缺陷
• 3.1.2 ETX 量度及其优劣
• 3.1.3 WCETT 量度
• 3.2 SpanningTree 算法
• 3.3 新协议的优势
• 3.3.1 AODV-ST 协议的缺陷
• 3.3.2 AODV-UU 0.7.2 的优势
• 3.3.3 AODV-UUMST 协议
• 第四章 AODV-UUMST 协议的实现
• 4.1 设计方案
• 4.1.1 总体结构
• 4.1.2 数据总体处理过程
• 4.1.3 协议实现方式
• 4.2 程序中所用 Linux 重要知识点
• 4.3 协议代码模块
• 4.3.1 Makefile 文件
• 4.3.2 生成树网关与ETX 量度独立添加模块
• 4.3.3 控制信息和路由模块
• 4.3.4 用户空间其它修改模块
• 4.3.5 未改动的用户空间模块
• 4.3.6 内核空间相关模块
• 4.3.7 新内核空间试用模块
• 4.4 本章小结
• 第五章 实际环境代码测试
• 5.1 测试方法的选择
• 5.2 测试环境与参数设置
• 5.3 程序安装过程
• 5.4 测试过程及结果
• 5.4.1 直接通信测试
• 5.4.2 两跳寻路测试
• 5.4.3 路由量度寻路测试
• 5.5 实验小结
• 第六章 测试网络灰预测模型
• 6.1 引言
• 6.2 灰理论基本内容与基本原理
• 6.3 网络检测与数据采集
• 6.4 符号说明
• 6.5 模型的选择与合理性分析
• 6.6 模型的建立与网络流量预测
• 6.7 检验模型可行性
• 6.8 本章小结
• 第七章 结论
• 7.1 本文的主要成果
• 7.2 未来工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果