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无线Mesh网MAC层仿真与路由协议研究

2020-12-10阅读(981)

无线Mesh网MAC层仿真与路由协议研究

论文摘要

无线Mesh网络（Wireless Mesh Networks,WMN）具有动态自组织、自配置和自修复的特征,其布网灵活、维护容易、成本低,稳定度高,成为下一代无线通信系统的关键技术。无线Mesh网络的组网方式与移动Ad-hoc网络相似,其节点移动性小、网络拓扑相对固定、不受功率限制,成为解决区域无线覆盖的一种有效方案。无线Mesh网络已经在宽带家庭网络、通信网络、建筑自动控制、高速城域网等方面获得了应用。有关无线Mesh网,特别是在移动的环境下,仍有许多待研究的问题,其中的MAC协议以及路由协议成为目前的热点研究技术。在MAC层协议的研究方面,本文首先介绍了802.16d协议的Mesh模式,然后讨论如何基于网络模拟软件NS2（Network Simulation 2）建立一个IEEE802.16dMesh仿真平台、构建仿真环境和进行有关的功能仿真,并对仿真结果进行分析。本文设计的平台用C++的类模块化地实现IEEE802.16d中Mesh的功能,具有很好的扩展性,并且与NS2中的网络结构一致,可以在此平台上实现各层次的算法研究。在Mesh网络的路由协议研究方面,本文首先分类地总结现有的无线路由协议,然后设计出了一种适合无线Mesh网络的路由协议AFSLS（Adaptive-Fuzzy Sight-Link State Routing）—自适应朦胧链路状态路由协议,并在网络模拟软件NS2上进行编程实现此协议,最后在802.16dMesh仿真平台上,搭建仿真场景对此路由协议进行功能验证和性能分析。仿真结果表明AFSLS路由协议比传统的无线路由协议AODV和OLSR路由协议具有更快的收敛性和更好的鲁棒性。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 本课题的研究背景和意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 本文的研究内容
  • 1.4 本文的组织结构
  • 第二章 IEEE802.16dMAC层协议基础
  • 2.1 IEEE802.16dMesh组网模式简介
  • 2.2 IEEE802.16 协议的体系结构
  • 2.3 Mesh模式的帧结构
  • 2.4 Mesh模式的MAC控制消息
  • 2.4.1 网络接入消息MSH-NENT
  • 2.4.2 网络配置消息MSH-NCFG
  • 2.4.3 分布式消息MSH-DSCH
  • 2.4.4 集中式调度消息MSH-CSCH
  • 2.4.5 集中式配置消息MSH-CSCF
  • 2.4.6 Mesh网络的同步
  • 2.5 MAC PDU
  • 2.5.1 MAC PDU包头格式
  • 2.5.2 MAC子包头格式
  • 2.5.3 MAC PDU的分段和组包
  • 2.5.4 MAC PDU的填充
  • 2.5.5 MAC PDU的传输
  • 2.6 本章小结
  • 第三章 802.16d Mesh仿真平台的架构与实现
  • 3.1 NS网络模拟器基础
  • 3.1.1 NS概述
  • 3.1.2 N52 模拟机制
  • 3.1.3 NS无线节点模型
  • 3.2 仿真平台的系统架构
  • 3.3 MAC层功能模块介绍
  • 3.3.1 控制信息调度模块
  • 3.3.2 带宽管理模块BwManager
  • 3.3.3 数据调度模块Scheduler
  • 3.3.4 权重管理模块WeightManager
  • 3.3.5 包的分段模块Fragmentation Buffer
  • 3.3.6 包的重组模块Reasembly Buffer
  • 3.4 仿真平台测试
  • 3.4.1 仿真环境介绍
  • 3.4.2 仿真结果分析
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 无线Mesh路由协议的研究
  • 4.1 无线路由协议
  • 4.1.1 表驱动路由协议
  • 4.1.2 按需路由协议
  • 4.1.3 混合路由协议
  • 4.2 无线路由评估标准
  • 4.3 Mesh网的路由设计
  • 4.4 AFSLS的路由算法
  • 4.4.1 包格式
  • 4.4.2 邻居感应、多点中继
  • 4.4.3 拓扑信息的自适应朦胧发布
  • 4.4.4 拓扑信息发布的伪代码分析
  • 4.4.5 路由表的计算
  • 4.4.6 AFSLS的整体框架图
  • 4.5 仿真与评测
  • 4.5.1 仿真环境
  • 4.5.2 仿真结果
  • 4.6 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间取得的研究成果
  • 致谢

    • 相关论文文献

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