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无线Mesh网多约束QoS路由协议研究与仿真

作　者: 孙志
导　师: 陈兵
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 无线Mesh网 多约束QoS 路由协议 路由度量 NS2 网络仿真
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 34次
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内容摘要


随着现代网络技术日新月异的发展,近年来无线Mesh网也蓬勃发展起来。无线Mesh网是一种高速率、高容量、多点对多点的分布式网络,具有自组织和自愈的特点。作为一种新型宽带无线接入技术,无线Mesh网络结合了WLAN和移动Ad Hoc网络两者的优势,具有广阔的应用前景。随着人们对网络服务质量要求的提高和网络规模的不断扩大,QoS路由已经成为QoS研究领域中的一个非常重要的研究方向。研究基于多约束限制的QoS路由算法,对于获得良好的网络服务质量和较高的网络资源利用率具有十分重要的意义。本文主要研究无线Mesh网中的多约束QoS路由算法及相关技术。本文首先概述了无线Mesh网,包括网络的拓扑结构、主要特点、应用以及常见的路由协议,并对QoS相关知识及无线Mesh网中的QoS路由协议进行了研究和总结。其次,分析了无线Mesh网络中带宽、丢包率和路由跳数等因素对于无线传输性能的影响,综合考虑这些因素,设计了一种新的路由度量及其计算方法,并将其作为路由计算的依据。在此基础上,提出了一种无线Mesh网中能够同时满足带宽和时延要求的多约束QoS路由协议MQR(Multi-constrained QoS Routing Protocol),对协议的思想和算法进行了详细阐述。再次,本文分析了平面式路由协议的不足,并据此对MQR协议做了进一步改进,提出了一种基于分簇机制的层次式多约束QoS路由协议CMQR(Clustering-based Multi-constrained QoS Routing Protocol)。该协议能够有效解决平面式路由协议可扩展性较差的问题。最后,本文利用仿真工具NS2,从分组平均时延、分组递交率以及协议开销等性能指标分别对提出的协议进行了仿真分析。仿真结果表明,本文提出的协议能够有效降低分组的平均时延,提高通信的分组递交率,并且协议的控制开销较小。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-11
第一章 绪论  11-18
  1.2 WMN 概述  11-14
    1.2.1 WMN 的基本概念  11-12
    1.2.2 WMN 的结构  12-13
    1.2.3 WMN 的特点  13-14
    1.2.4 WMN 的标准化进展  14
  1.3 WMN 路由协议的研究现状  14-16
    1.3.1 WMN 路由协议的分类  14-15
    1.3.2 WMN 中的路由协议  15-16
  1.4 论文研究内容  16-17
  1.5 论文组织结构  17-18
第二章 无线网络中的QoS 路由研究  18-26
  2.1 QoS 概述  18-20
    2.1.1 QoS 基本概念  18-19
    2.1.2 QoS 业务模型  19
    2.1.3 QoS 数学模型  19-20
  2.2 多约束QoS 路由  20-21
  2.3 无线环境中QoS 参数的估算  21-23
    2.3.1 可用带宽的估算  21-22
    2.3.2 时延的估算  22-23
  2.4 WMN 中的QoS 路由协议  23-25
  2.5 小结  25-26
第三章 一种新的WMN 混合式多约束QoS 路由协议MQR  26-48
  3.1 概述  26-29
    3.1.1 MQR 协议的提出  26-27
    3.1.2 路由度量参数Metric  27-28
    3.1.3 MQR 协议的基本思想  28-29
  3.2 拓扑树的生成与维护  29-34
    3.2.1 拓扑树生成算法  30-31
    3.2.2 节点信息报告机制  31-32
    3.2.3 各节点需维护的信息表  32-33
    3.2.4 拓扑树的维护  33-34
  3.3 通信路由的建立与维护  34-39
    3.3.1 路由建立过程  35-38
    3.3.2 路由维护  38-39
  3.4 仿真与分析  39-47
    3.4.1 仿真过程  39-43
    3.4.2 度量指标  43-44
    3.4.3 仿真结果与分析  44-47
  3.5 小结  47-48
第四章 基于分簇机制的多约束QoS 路由协议CMQR  48-64
  4.1 概述  48-50
    4.1.1 平面式路由与层次式路由  48
    4.1.2 MQR 协议的可扩展性分析  48-49
    4.1.3 CMQR 协议的基本思想  49-50
  4.2 网络拓扑的生成与维护  50-56
    4.2.1 拓扑树的生成与维护  50-51
    4.2.2 簇间网关链路的选择与维护  51-54
    4.2.3 全网拓扑信息的同步  54-56
  4.3 路由建立与维护  56-58
    4.3.1 通信路由的建立  56-57
    4.3.2 通信路由的维护  57-58
  4.4 仿真与分析  58-63
    4.4.1 仿真过程  58-61
    4.4.2 仿真结果与分析  61-63
  4.5 小结  63-64
第五章 总结与展望  64-66
  5.1 论文主要工作及贡献  64
  5.2 下一步的工作  64-66
参考文献  66-70
致谢  70-71
在学期间的研究成果及发表的学术论文  71

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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