无线网状网机会性路由技术研究

论文摘要

无线网状网络是一种高容量高速率的多点对多点网络,具有动态自组织性、自愈性,是一种新型的可以解决“最后一英里”瓶颈问题的分布式网络,是下一代无线网络的一种关键技术。近几年来,无线网状网技术取得了突飞猛进的发展,并获得了众多成功的商业应用。然而,无线网状网络目前还没有统一的路由标准,采用的路由技术主要是从Ad-hoc网络中移植过来,并不能完全适合无线网状网络。传统的路由协议都遵循一个同样的来自于有线网络的路由协议设计原则,即所有网络节点在传输数据包之前确定这些数据包该次传输的下一跳,把无线多跳网络当作一组独立的点对点的链路,根据一系列这样的链路来路由寻径,忽略了无线信道的广播特性。机会性路由技术是一项新兴的路由技术,它充分利用无线网状网络中信道的广播特性,数据传输后再确定路由的下一跳,一个节点的一次数据发送多个节点可能收到,让收到数据的多个节点都参与下一轮的数据传输,但是节点之间需要紧密的协作,以防止出现重复的传输,浪费网络资源,现有的机会性路由协议由于节点间的紧密协作和信息交换带来的网络开销而影响了路由的健壮性和灵活性,不易于实际应用。针对上述问题,基于网络编码的无线网状网机会性路由技术综合使用网络编码技术和机会性路由技术提高无线网状网络中的数据传输性能,各个节点根据数据传输特性、无线链路质量、网络编码方法独立地做出有效的路由决策,避免了节点间通信的开销,多个节点分布式多路径传输,充分利用网络中空闲节点的传输能力,达到网络负载平衡的效果;适应动态无线网络环境的随机线性编码方法,能够在无线网状网络节点上高效地实现编解码操作,降低对存储空间的需求;通过节点对数据包的编码组合,减小重复传输出现的概率,也减小了对节点协作的要求,从而减小机会性路由协议的开销;将机会性路由和最短路径路由相结合,根据数据流类型选择最优的路由方式,保证源节点与目的节点之间的数据传输能充分利用网络资源,最大化网络吞吐率,提高网络性能。测试表明,系统能在多种无线网状网络环境中运行并带来一定的吞吐率提高和网络负载平衡。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 项目来源与主要研究内容
• 1.4 文章组织结构
• 2 ORRC 系统设计
• 2.1 ORRC 的设计思想
• 2.2 ORRC 的体系结构
• 2.3 ORRC 的功能模块
• 2.4 工作机制与处理流程
• 2.5 关键问题与难点分析
• 2.6 小结
• 3 ORRC 的关键技术
• 3.1 基于ETX 的链路质量评价和节点距离定义方法
• 3.2 基于节点机会值的分布式机会性路由决策
• 3.3 流内编码和流间编码相结合的混合路由方式
• 3.4 小结
• 4 系统测试和结果分析
• 4.1 基于CLICK 的ORRC 实现
• 4.2 系统环境
• 4.3 系统测试
• 4.4 小结
• 5 结束语
• 5.1 主要工作小结
• 5.2 系统特色
• 5.3 未来工作展望
• 致谢
• 参考文献