網絡路由協議的研究與應用畢業(yè)論文(已修改)
2025-05-26 12:21 本頁面
【正文】 第1章 緒論 研究背景 無線通信是經過電磁波在空間傳播而不是借助傳統(tǒng)的有線傳輸媒介，來實現信息傳遞的通信方式。由于無線通信的可支持的通信終端的移動性，因此它能夠在有線通信不能實現的地理條件的地方仍能正常使用。無線收發(fā)設備成本低、體積小的優(yōu)點，因此它被發(fā)現到目前為止已經有了很大的發(fā)展。無線通信系統(tǒng)可以分為基礎設施網絡和基礎設施網絡兩種網絡結構。在我們生活中日常見到的例如無線局域網（WLAN， Wireless Local Area Networks）和蜂窩移動通信系統(tǒng)，以及近些年流行的無線個域網以及藍牙技術等，這些通信技術實現需要提前建立一個良好的基礎設施的支持，屬于基礎設施網絡體系結構。在許多無線通信技術的不斷發(fā)展的同時，無線網狀網絡作為一種新的無線網絡技術正在成為關注的焦點之一。無線Mesh網絡又稱為多跳無線網絡，， G移動通信技術，結合成一個多跳無線網絡鏈接包含。無線網狀網絡是一種很有前途的寬帶無線接入技術，它不光能增大無線系統(tǒng)的覆蓋范圍，還能夠提高無線系統(tǒng)的帶寬容量和通信的可靠性。無線網狀網絡與傳統(tǒng)無線網絡有很大的區(qū)別，它不但作為新式的寬帶無線網絡結構，還是一種高速率、大容量的分布式網絡。無線網狀網絡是因特網的無線版本，能夠將它看成是移動自組織網絡(Adhoc)和無線局域網(WLAN)的融合，并發(fā)揮了二者的優(yōu)勢。 研究目的及其意義在傳統(tǒng)的無線局域網，每個客戶端通過一個接入點（AP）的無線鏈路連接到接入網絡，用戶必須首先訪問可以互相溝通的固定接入點之間，網絡結構被稱為單跳網絡，任何無線設備在無線網狀網絡中每一個節(jié)點能夠發(fā)送和接收信號，這些節(jié)點可以與一個或多個平等節(jié)點直接通信，這種方法也是跳更多的訪問。這樣，傳統(tǒng)的WLAN已經可憐的低可伸縮性和健壯性的解決問題。無線網格技術的出現，代表著無線技術和大跨度，在家庭、企業(yè)、公共場所等在許多領域有著非常廣闊的應用前景。然而，隨著應用的一種新型網絡，無線網狀網絡想要成功的實現無線網狀網絡產品，最終形成一個實用、高效的網絡，仍有相當多的關鍵技術需要我們來解決它。根據通信網絡分層的思想，似乎目前每一層的關鍵技術問題是：天線的物理層技術，因為每個節(jié)點需要和多個節(jié)點向四面八方溝通，如果您使用簡單的全向天線，覆蓋的范圍是十分有限的，而且也會帶來一些干擾，從而使頻譜利用率下降，并且降低降低網絡能力。因此我們需要開發(fā)適合無線網狀網絡的特點，新天線技術；動態(tài)帶寬分配管理技術的寬帶無線接入設備的MAC層頻譜資源往往是有限的，因此必須充分利用信道資源，當前研究的人們關注如何提高系統(tǒng)容量、吞吐量等。確保網絡能夠有效地正確的操作是一個高質有效的路由協議的關鍵。傳統(tǒng)互聯網的路由協議主要是固定有線網絡發(fā)達，他們不適合無線網狀網絡。移動自組織網絡(特定的)路由協議的研究，雖然取得了一定的成就。無線網狀網絡是遺傳的移動自組織網絡的優(yōu)點，無線網狀網絡和傳統(tǒng)移動自組織網絡的節(jié)點移動性，商業(yè)模式是不同的，因此，以往開發(fā)的一些移動自組織網絡的路由協議是不能直接應用于無線網狀網絡的。在理論和實踐中，通過路由協議適用于無線Mesh網絡特性的研究和發(fā)展尤為重要。 國內外研究現狀盡管國內外學術界針對無線Mesh網絡的路由協議進行過長期較多的討論研究，但截至目前，對無線網狀網絡和移動自組織網絡路由協議還沒有提出正式標準。然而，根據目前國內外一些無線網狀網絡路由協議研究過程的分析可以發(fā)現，大多數無線網狀網絡的路由協議采用同樣的模式的研究過程，也就是說，首先，分析更成熟更經典路由協議在移動自組織網絡，然后結合無線網狀網絡本身的特點來選擇改進的協議的一個角。最后，我們得到了無線網狀網絡的路由協議。路由判據的路由策略是無線網狀網絡路由協議的研究和開發(fā)，是一個高性能的基礎的路由協議。因此我們在設計無線路由協議時，要考慮下面的幾個因素：(l)路由的健壯性。對于任何網絡路徑測量不確定性的表現不好，變化往往會導致大量的路由更新，和路由協議在路由更新頻繁的情況下不能形成一個一致的，并可能損害正常的網絡操作。捕獲的路徑路由策略類型是確定的路徑度量的魯棒性的主要因素，這取決于知覺負載和特定類型的拓撲結構。(2)確保擁有最好性能的路徑的權重最小。設計路由判據可以捕獲一些參數影響網絡路由的性能，確保無線網狀網絡是有效利用資源，這些參數主要是鏈接能力，路徑的長度，干擾，和丟包率等。(3)確保無路由環(huán)路。判斷路由中是否會存在路由環(huán)路可以經過保序性。(4)能夠找到有效的算法用來計算出最小代價的路徑。是否會有一個路由環(huán)是由保序順序確定，和路由度量的有效算法必須具備的條件。對網絡的路由協議算法國內外的研究主要有以下幾點：①基于跳數協議的路由協議的路由算法：跳算法廣泛應用于當前的路由協議（如DSR，AODV，基于DSDV，TORA），它具有保序性可以避免路由環(huán)路的現象。JoshBroch等人在非常類似的模擬環(huán)境中，模擬和對比了DSDV，AODv、DSR和TORA四種路由協議的性能。他們的結論是，停頓的時間較長，DSDV協議傳輸的所有數據包，但與移動節(jié)點增加DSDV協議融合率越來越糟。而且DSDV協議的操作具備一定的可預測性。第四種路由協議是最糟糕的，該協議的性能處理越來越多的數據來源和產生許多路由控制包，所以網絡不能夠適應并導致數據包丟失很多。DSR協議的各種移動操作速度很好，數據包交付率通常在95%以上，因為DSR協議使用源路由，所以DSR協議增加數據包的長度。在各種情況下，AODV和DSR相比，該協議大大降低了數據包的的字節(jié)數，同時可以達到一樣的效果。但比DSR協議AODV協議派遣更多的路由控制
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