信息通信专业无线Mesh网络路由协议的调研报告

1、1,无线Mesh网络路由协议的调研报告,2,一、无线Mesh网络简介及特点,1、为什么提出无线Mesh网络 W L A N 在接入领域中得到了迅速发展，但WLAN 也有其不足之处，其中最主要的一个便是接入点（AP）的覆盖范围较为有限，若要在一个相对较大的区域提供无线覆盖，就需要在该地区内配置多个接入点，因而增加了建设基于WLAN 的公共宽带网的成本。 Wireless Mesh Networks可以克服传统无线网络中所存在的固有缺点。,3,无线Mesh网络图,4,2、无线Mesh网络的特点： （1）快速部署和易于安装。 （2）非视距传输(NLOS)。 （3）健壮性。 （4）结构灵活。 （5）高

2、带宽。,5,二、无线Mesh网络路由协议,1、无线Mesh网络路由要考虑的因素 (1)路由判据 (2)负载均衡 (3)路由容错 (4)网络容量 (5)如何在WMN中为用户提供QoS保证,6,2、WMN路由设计原则与思路 2. 1 多判据路由 可以用作判据的参数： （1）平均传输次数ETX （2）RTT （3）数据对延迟时间Pkt Pair （4）最小跳数HOP,7,当节点完全静止时，ETX 获得最好的性能。RTT与Pkt Pair由于冲突的影响，性能稍差。 在网络节点移动时，HOP则优于其他三种判据。 由于单一的路由判据很难反映出链路质量对各个性能指标带来的影响，所以在制定路由判据时，应使用多

3、路由准则来决。,8,2. 2 多信道路由 在WMN 中,使用多信道的方式有多种,如单收发器多信道、多收发器多信道等方式。使用多收发器可以在不需要修改MAC 协议的基础上提升网络性能。,9,2. 3 多径路由 多径技术可以很好地避免单径时的网络震荡影响,在充分利用带宽等网络资源的同时实现负载均衡、路由迂回和容错等。在其中某条链路因为信道质量恶化不能正常工作时,其他链路可以继续使用,因此，也可以在路由故障时,避免路由重建等操作。,10,2. 4 分级路由 分级路由主要解决Ad hoc 网络路由协议在网络规模变大时网络性能降低的问题。通过分级技术，在簇内与簇间使用不同的路由，分别发挥其优点，从而实现

4、大规模WMN 路由协议。,11,2. 5 跨层路由 路由协议与MAC 协议之间的跨层设计是另一个研究课题,以往的研究都集中在网络第三层上，结果并不理想。 可以从第二层提取一些参数信息作为路由判据，仅仅在MAC层与路由层之间进行数据交换也许还不够，还可以考虑合并MAC 与路由层之间的一些功能。,12,2. 6 QoS 路由 QoS路由的主要思想是首先需要选择满足用户各种QoS要求的到达目的节点的路径；其次，在路径建立后,若当前路径已经不能满足用户QoS需求,则节点需要寻找新的路由。,13,2. 7 基于地理的路由 基于地理的路由需要依靠GPS或类似的定位设备，从而增加了成本与复杂性，并且获得目的

5、节点的位置信息给网络带来很大开销。,14,3、当前的几种WMN路由协议,3、1 支持多射频的链路质量源路由 MR2LQSR ( Multi2Radio Link2Quality SourceRouting)协议是微软公司研发的多信道WMN路由协议,采用一种新的路由性能判据，称为加权累计传输时间WCETT(Weighted Cumulative ExpectedTransmission Time)。WCETT综合考虑了带宽等链路性能参数以及最小跳数等因素。因此该协议能在吞吐量与延时之间获得一种平衡。,15,3. 2 可预测的无线路由协议 PWRP(Predictive Wireless Rout

6、ing Protocol)是Tropos公司开发的应用于“Wi-Fi蜂窝网络户外系统”的私有路由协议，它通过比较数据包错误率及其他网络条件来选择在特定环境下的最优路径。,16,3. 3 基于链路质量选择路由的协议 该协议是SRIKRISHNA 于2004年1月申请的Mesh路由专利。该协议以到达因特网接入点的路径质量为判据选择最优路径。,17,所有节点接收来自接入点的路由数据包，该数据包记录了到达接入点的路由信息。在一段时间( T1) 后，节点将收集在此T1 时间内节点间的数据传输成功率，并以此作为路由选择的判据,具有最大数据传输率的路由将被选中，所有节点继续接收来自接入点的路由数据包。在T2

7、( T2 T1, T2足够长) 时间内,若某路由拥有更大的数据成功传输率,则该路由将作为第二次路由选择时选中。在第二次选择的路由中，若某路由能带来最大的吞吐量，它将被第三次选中。最佳路由将在第三次选择中产生。,18,3. 4 其他路由协议 LocustWorld公司的MeshAP方案采用AODV路由协议。该协议结合先应式路由与反应式路由的优点。 与DSDV协议相比，采用按需路由，不需要维护整个网络的拓扑信息，只有在发送分组且没有到目的节点的路由时才发起路由发现过程。与DSR协议相比，由于节点建立和维护路由表，分组中不需携带完整的路由信息。,19,三、总结,WMN路由既不简单等同于传统的Ad hoc网络路由，又不同于传统的有线或蜂窝网络，作为WMN 中的关键技术之一，WMN路由技术将在未来无线宽带领域扮演至关重要的角色。 如何找到一种综合各方面因素的、合适的路由选择标准是设计出高性能路由协议的关键。同时, 由于