無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的機(jī)會(huì)路由算法研究.pdf

1、無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)由于其具有低成本、易部署等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為一種高效可靠的“最后一公里”接入解決方案。而無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的路由算法設(shè)計(jì)是決定網(wǎng)絡(luò)性能的主要因素，值得深入研究。機(jī)會(huì)路由作為路由算法中的一個(gè)重要分支，通過(guò)在數(shù)據(jù)分組傳輸過(guò)程中使用多個(gè)下一跳節(jié)點(diǎn)而非特定下一跳節(jié)點(diǎn)參與轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)提高數(shù)據(jù)的一跳傳輸成功率，以此達(dá)到抑制數(shù)據(jù)重傳，提升網(wǎng)絡(luò)性能的目的。本文對(duì)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的機(jī)會(huì)路由算法進(jìn)行了研究，具體工作如下：
　　現(xiàn)有機(jī)會(huì)路由算法

2、大多需要各節(jié)點(diǎn)掌握全網(wǎng)的實(shí)時(shí)加權(quán)拓?fù)湟杂?jì)算后備轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)集及轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)，這將造成沉重的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷，降低網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性。另外，基于迭代計(jì)算節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)能力的策略會(huì)引入較大的迭代計(jì)算量。針對(duì)上述問(wèn)題，本文提出了一種基于洪泛的分布式機(jī)會(huì)路由算法（Flooding based Distributed Opportunistic Routing，F(xiàn)DOR），在尋路過(guò)程中確定后備轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)集及轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)。另外，針對(duì)現(xiàn)有機(jī)會(huì)路由算法中節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)

3、制執(zhí)行效率不高、可能存在數(shù)據(jù)分組重復(fù)發(fā)送的問(wèn)題，引入雙向確認(rèn)機(jī)制，以保證節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)的高效可靠運(yùn)行。仿真結(jié)果表明，相比于經(jīng)典機(jī)會(huì)路由，F(xiàn)DOR算法在網(wǎng)絡(luò)吞吐量方面提升8.6％、端到端延時(shí)降低8.0%。
　　此外，針對(duì)應(yīng)用于多網(wǎng)關(guān)回傳場(chǎng)景下的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)，本文提出了一種基于負(fù)載均衡的多網(wǎng)關(guān)多速率機(jī)會(huì)選播路由算法（Load Balancing based Multi-Gateway Multi-Rate Opportunistic

4、 Anycast Routing，LBMGR-OAR），該算法在數(shù)據(jù)分組的發(fā)送過(guò)程中利用機(jī)會(huì)路由算法的轉(zhuǎn)發(fā)特性，根據(jù)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)能力、鏈路質(zhì)量狀況和節(jié)點(diǎn)的負(fù)載情況動(dòng)態(tài)選擇最優(yōu)發(fā)送速率、下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)以及出網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，以適應(yīng)隨時(shí)變化的網(wǎng)絡(luò)及負(fù)載情況，達(dá)到均衡負(fù)載的目的。另外，通過(guò)引入控制網(wǎng)關(guān)的概念差異化的對(duì)待各網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的通告周期，以此降低協(xié)議的開(kāi)銷。仿真結(jié)果表明，與典型多網(wǎng)關(guān)路由算法相比，LBMGR-OAR在網(wǎng)絡(luò)吞吐量方面提升18.7%、端