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WMN的路由协议设计

发布时间: 2018-11-09 点击量: 1854
WMN是一种动态拓扑结构的多跳网络,与Ad hoc网络具有相似性,因此,多数WMN采用的路由协议源于Ad hoc网络。Ad hoc网络的路由协议可分为地理位置辅助路由和非地理位置辅助路由,前者需要GPS定位系统的支持,后者又可分为平面路由协议和分层路由协议。 平面路由协议分为按需路由如按需距离矢量协议(AODV),动态的源路由协议(DSR),逐段路由协议(SSR),和主动路由,如目的站编号的距离矢量(DSDV),无线路由协议(WRP),基于反向路径转发的拓扑广播(TBRPF)等,而分层路由协议有簇首网关交换协议(CGSR)和区域路由协议(ZRP)等。 目前实现的WMN中,采用的有基于TBRPF的路由协议、基于DSR的路由协议、基于DSDV的路由协议,和基于AODV的路由协议。但是,WMN与Ad hoc网络有一些根本的区别,如表1所示,在WMN中直接应用Ad hoc网络的路由协议无法使WMN的性能达到最优。 设计WMN路由协议,需要考虑的有以下几个因素: (1)选择路由的依据 需要综合考虑多个参数,包括: 跳数:源节点到目的节点之间的路径所经过的无线链路数。 期望传输次数(ETX):由于媒体访问冲突而导致的重传次数,为无线通信中比较常用的一个参数。 期望传输时间(ETT):比ETX更常用,它同时考虑了信道自身的带宽特点。 往返传输时间(RTT):分组在源节点和目的节点往返传输所需时间。 能量消耗:选择某条传输路由致使各节点能量损耗的总和。 路由稳定性:考察一个路由的稳定程度如何,可持续的时间。 (2)网络支持的规模 WMN的网络规模一般很大,路由协议需要能够支持更多的节点,如果直接使用传统的Ad hoc网络路由协议,路由搜索过程可能需要的时间太长,代价也很大。 (3)容错性 在Mesh客户端移动、无线链路拥塞或Mesh 路由器故障等情况下,路由可以重新选择。 (4)链路干扰 邻近节点发送的无线信号互相干扰,路由选择时应尽量选择干扰小的链路,以增加系统容量。 (5)跨层协议设计 结合物理层的方向性天线、多输入多输出(MIMO)和链路层的一些技术,各层协议相互协同、综合设计。 无线Mesh网可以支持无线接入和无线网络互联两种应用,由于应用场景不同,考虑的重点也有所不同。 无线接入应用的路由协议需要充分适应Mesh客户端和Mesh路由器,其中,既包含了移动性很强、功耗受限的用户节点,也包含了移动性较弱,功耗不受限的接入节点和网关节点。目前,在设计绝大多数WMN路由协议时,都将Mesh客户端和Mesh路由器两类节点平等对待,没有考虑二者的差异,区分两类节点来研究路由协议,有可能成为一个值得关注的课题。而在网络融合应用中,由用户节点组成的无线网络可被看作是一个自治域,可以直接采用因特网的路由思想,这就只需解决由Mesh路由器构成的无线核心网的路由问题。 很所资料中都对当前常见的4种Ad hoc网络路由协议(分别是DSR和AODV两种按需路由,以及OLSR和DSDV两种主动路由)用于Mesh核心网的性能进行评测。比较了路由开销、分组传输成功率和端到端的时延等。结果表明,由于WMN路由开销比较小,大体上,按需路由协议比主动路由协议的性能更好,然而,由于WMN节点移动性减弱,需要增加按需路由协议的路由过期时间和路由缓存时间,以避免交换过多的路由消息而增加开销。 在无线接入应用中,大部分是用户节点到网关节点的业务,属于点到点业务,网络业务具有突发性。而在网络融合应用中,Mesh路由器之间的业务是来自一个网络,业务流具有聚合性,这与因特网业务有相似性,例如业务的范围和平均的分组大小遵循24-hour模型,IP业务中大部分是TCP业务,而TCP业务中绝大部分是网页浏览业务和文件传输业务。针对不同的业务类型特点,在区分业务类型保证服务质量的路由协议设计时需要区别对待。 Mesh路由器在网络融合的应用中,配备有两个以上的无线收发设备,路由协议的设计需要考虑多无线收发器、多信道等特点;而在无线接入应用中,一般则不考虑。鉴于上述问题,针对WMN网络结构的特点以及应用的特点,基于无线自组织网络技术的基础,研究WMN路由技术,才可能改善WMN网络性能。 【编辑推荐】 浅析WMN的组网技术 无线路由器故障的浅析 无线网络基础之WMN简介 无线路由器ARP攻击的处理  巧妙排除无线路由器的电磁干扰 忘记密码 无线密钥丢失如何补救
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