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《無(wú)線mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、重慶郵電大學(xué)碩士論文第一章緒論1.1選題背景第一章緒論近些年來(lái),隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的的迅速發(fā)展,特別是云計(jì)算技術(shù)的提出與普及,人們的日常信息生活發(fā)生了翻天覆地的變化。移動(dòng)智能終端的普及和多樣化更使人們的生活越來(lái)越依賴于移動(dòng)通信。通過(guò)智能終端,用戶可以在任何時(shí)間(Anytime),任何地點(diǎn)(Anyplace)進(jìn)行交流,獲取信息。而移動(dòng)娛樂(lè)新媒體的出現(xiàn)更使人們由桌面PC逐漸轉(zhuǎn)向移動(dòng)終端,未來(lái)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)也轉(zhuǎn)向了以人為中心。為了適應(yīng)這種發(fā)展,無(wú)線通信面臨著新的挑戰(zhàn),傳統(tǒng)的以語(yǔ)音為基礎(chǔ)的無(wú)線通信已難以滿足無(wú)線數(shù)據(jù)新業(yè)務(wù)的爆炸式發(fā)展,高傳輸率,高覆蓋以及良好的端到端服務(wù)將
2、成為更為迫切的需求。為了支持各種寬帶特別是高速因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的接入、高傳輸速率、穩(wěn)定的服務(wù)質(zhì)量將成為無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)未來(lái)發(fā)展的目標(biāo)。無(wú)線通信業(yè)務(wù)的不斷增長(zhǎng)推動(dòng)著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展,新的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和架構(gòu)技術(shù)也不斷被提出,而無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)正是在這種需求推動(dòng)的【1
3、。無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在Ad.hoc的基礎(chǔ)上得到了快速的發(fā)展,而且越來(lái)越多的受到工業(yè)界及學(xué)術(shù)界的重視。隨著Intemet的高速發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的不斷豐富,互聯(lián)網(wǎng)“最后一公里”接入一直都是研究的熱點(diǎn)。各種無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)如蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)(CDMA和GSM)、Ad.hoc、藍(lán)牙技術(shù)(Bluetooth)、無(wú)線局域網(wǎng)(
4、WLAN,WirelessLocalAreaNetwork)等也得到了快速的發(fā)展。蜂窩移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展,特別是近年來(lái)發(fā)展迅速的3G、4G網(wǎng)絡(luò),為用戶的無(wú)線接入提供了更高的帶寬,但在應(yīng)用上也有其局限性,基站的建造需要較高的費(fèi)用。由于國(guó)內(nèi)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的壟斷,3G、4G使用費(fèi)用較高,用戶無(wú)法完全獲得像PC端那樣接入互聯(lián)網(wǎng)的體驗(yàn)。Ad.hoc網(wǎng)絡(luò)在用戶移動(dòng)性很大,不適合大功率基站建設(shè)但需要臨時(shí)組網(wǎng)的場(chǎng)合得到了和好的應(yīng)用[31。Ad.hoc網(wǎng)絡(luò)是在為更好的適應(yīng)軍事通信需求的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái),由于其應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜性和技術(shù)成本等方面的原因,在民用通信領(lǐng)域不適合將其直接應(yīng)用。藍(lán)牙技術(shù)由于其通
5、信距離較近,只適合于像家庭組網(wǎng)等小范圍場(chǎng)合。為了滿足人們對(duì)無(wú)線接入日益增長(zhǎng)的需要,WLAN技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。與上面幾種無(wú)線接入技術(shù)相比,WLAN具有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率,目前IEEE802.1ln已能提供超過(guò)300Mbps的傳輸速率,有效的延伸了Intemet的覆蓋范圍。WLAN的出現(xiàn)極大的推動(dòng)了無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展,并得到了大范圍的應(yīng)用。但WLAN也有自身的不足,如AP(accesspoint)點(diǎn)需要通過(guò)有線連接到主干網(wǎng),單個(gè)AP點(diǎn)覆蓋范圍比較有限(IEEE802.1la/b/e,/n重慶郵電大學(xué)碩士論文第一章緒論實(shí)際傳輸距離不超過(guò)一百米),要想在較大區(qū)域內(nèi)提供無(wú)線接入服務(wù),
6、就需要在該區(qū)域布置多個(gè)AP點(diǎn),為了建設(shè)基于WLAN的公共寬帶網(wǎng),需要投入大量的人力物力,增加了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本。作為一種新型的無(wú)線通信技術(shù),WMN融合了Ad.hoc和WLAN兩者的優(yōu)勢(shì),能夠靈活的組網(wǎng),實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的互連,減少前期的投資【3J。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)已認(rèn)為WMN將成為組建下一代的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù),也將成為下一代移動(dòng)LTE網(wǎng)絡(luò)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)象。目前無(wú)線Mesh寬帶城域網(wǎng)絡(luò)在美國(guó)和中國(guó)的臺(tái)灣等地區(qū)已經(jīng)完成建設(shè)。法國(guó)巴黎等國(guó)外的發(fā)達(dá)城市和國(guó)內(nèi)的北京、上海、天津等“無(wú)線城市”建設(shè)積極規(guī)劃中。如何通過(guò)結(jié)合WMN特點(diǎn)來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)的通信性能是目前在研究的熱點(diǎn)。路由技術(shù)在很大一部分程度
7、上直接影響著WMN的網(wǎng)絡(luò)性能,一直都是WMN的研究關(guān)鍵。目前針對(duì)Ad.hoc路由技術(shù)的研究已有很多,但是針對(duì)WMN路由算法的研究較少,且大都是在Ad-hoc路由算法的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)。只有IEEE802。lls標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合WMN的特點(diǎn)制定了HWMP路由協(xié)議。盡管Ad.hoe中的路由協(xié)議也能應(yīng)用于WMN中,但這類協(xié)議沒(méi)有充分的把無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)的特點(diǎn)考慮在內(nèi),對(duì)網(wǎng)絡(luò)整體性能的提升也非常的有限,研究適合WMN的路由協(xié)議一直是一個(gè)熱點(diǎn)。我們需要充分考慮無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)自身固有的特點(diǎn),設(shè)計(jì)或改進(jìn)相應(yīng)的路由協(xié)議,以提高網(wǎng)絡(luò)整體性能。作為下一代的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之一,無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)勢(shì)必
8、會(huì)得到大規(guī)模的應(yīng)用。由于無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)無(wú)線環(huán)境的復(fù)雜性,網(wǎng)絡(luò)的性能容易受到外界各種影響,如各種干擾、信道的不穩(wěn)定、網(wǎng)絡(luò)帶寬有限等。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)編碼作為一種新型的編碼機(jī)制,打破了中繼節(jié)點(diǎn)傳統(tǒng)的功能,允許中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼處理,能夠提高節(jié)點(diǎn)單次傳輸時(shí)的信息量。從而提高了網(wǎng)絡(luò)整體的性能。將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)編碼的思想引入無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)具體的路由協(xié)議中,對(duì)提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能具有十分重要的意義。1.2研究目的和意義無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)作為一種新興的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò),具有易于部署、成本低、健壯性強(qiáng)以及帶寬高等特點(diǎn),在企業(yè),公共場(chǎng)合和家庭等場(chǎng)所具有很大的的應(yīng)