无线网状网是一门新兴的无线网络技术,它产生于Ad hoc网络,Ad hoc网络是为了适应战争的需要,增强无线传感器网络的健壮性而产生的,随着战争的结束,Ad hoc网络在民间和商业领域得到了广泛的应用,因此Ad hoc网络的发展就有了两个趋势,一个是继续沿着传统的服务于军事的方向发展,另一个转向了服务于民间和商业的方向,就是现在的无线网状网。与传统的无线网络技术不同,无线网状网中的的信息不局限于“一跳”,可以经过“多跳”,也就是可以经过多个中间接点的中继到达目的节点,这一本质上的不同,使得无线网状网有了独特的优点,自组性、健壮性、自愈性,因此它可以应用在有线网络难以到达的地方,或者灾后通讯的场合。随着无线网状网应用的增多,有些应用例如声音、图像的传输对时延、带宽等QoS(Quality of Service,服务质量)参数比较敏感,而传统的路由协议是以跳数为度量依据的,在发送节点到目的节点的路径中,跳数最少的路径,链路状态(时延、带宽等)不一定好,因此,需要研究开发新的路由协议或改进原有的路有协议使其能获得QoS参数,并能在路由发现中获得满足QoS参数的路由。本文深入介绍了无线网状网的产生、特点、结构,无线网状网有三种结构:基础设施的mesh结构,客户机mesh结构,混合mesh网络结构,混合mesh网络结构是最具应用价值的方式。本文深入研究了无线网状网典型路由协议DSDV路由协议、AODV路由协议、DSR路由协议的工作机制,并构造了三个仿真实验,第一个实验和第二个实验都构造了一个有200个无线节点的环境,前一个实验节点是静止的,后一个实验节点在到达一个位置后停留50s,其他的条件是相同的,仿真时间100s,使用cbr流,最大联机数目为20条,每秒送出15个封包,范围为300×300,不但对三个协议的各种指标在某一环境下进行了对比分析,而且也测试了节点的移动对协议效果的影响;第三实验构造了一个100个节点的无线环境,改变节点每秒发出的封包数,从每秒发送20个封包到每秒发送200个封包,对以上三个协议的端点到端点的平均时延、分组成功接收率进行对比分析。路由判据是路由协议选择路径的标准,本文对跳数、单跳往返时间、每跳包对时延、期望传输次数、期望传输时间等路由判据进行了研究,单一的路由判据得到效果不够理想,应该寻求基于综合准则的路由判据。研究了搭建仿真环境所必需的工具和文件。研究了NS2仿真工具的工作原理、命令,awk语言,trace文件格式,gnuplot绘图工具,测量无线网络性能的脚本程序。深入研究了QoS的概念和三种典型的QoS保证模型,举例说明了添加新路由协议的步骤,解析了AODV源码,在此基础上对AODV协议进行了改进:(1)拥塞避免AODV路由协议是以跳数为度量依据的,没有拥塞控制,因此,可能会出现,有时网络的流量不是很大,但经过某些节点的流量太大,导致分组在该节点的延迟增大,流量进一步增大,就会产生丢包。为了解决这一问题,对协议作一下改进,先引入一个概念节点负载,节点负载定义为队列中排队的分组长度占队列总长度的比例。定时对节点负载进行检测,如果节点负载超过80%,这个值可以根据实际网络的流量调整,则在路由发现时,应“绕道而行”,避免经过负载很大的节点,这样就能做到均匀地分配流量,这样走的路径可能从跳数上来说不是最优的,但能避免拥塞,减少延迟,而且开销不是很大。(2)时延控制有些应用比如说语音服务对数据流的时延比较敏感,因些,要对分组的传送时延加以控制,也就是分组所选择的路由要满足对时延的要求。源节点在发送路由请求时,要加入时延请求,网络节点在接收到这样的路由请求时,要计算分组所经历的时延,如果满足则转发,不满足则丢弃。(3)带宽控制在AODV协议中只选择跳数最小的路由,但这样的路径并不能保证分组对带宽的要求,因此当结点接收到对于带宽比较敏感的分组时,应采用一定的机制,计算到各邻居结点的带宽,选择满足带宽请求的路径。通过上述的改进,形成了具有拥塞控制、时延控制、带宽控制的QoS路由协议。对hello封包、rreq封包、rrep封包格式进行了扩充,对rreq封包、rrep封包的处理流程进行了改进。