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无线网状网(Wireless Mesh Network)是由无线Ad hoc网络发展而来的相对静态的无线网络,是无线通信领域新的发展方向。可靠性和良好的网络性能是WMN的重要目标,然而由于无线信道的传输特点和节点状态的不确定性,造成网络拓扑始终处于不稳定状态,链路断裂情况时有发生,直接影响着WMN的自愈性和可靠性,并且现有的Ad hoc路由协议中断链后的修复算法不适合WMN相对静态的拓扑结构,因此如何对现有的断链修复算法进行改进,使其更加适用于WMN的网络拓扑,提高WMN的自愈性能,并达到良好的网络性能是本文研究的目的。
本文重点分析了AODV路由协议中的断链修复算法,针对其存在的缺点,介绍了当前两类典型的改进策略:反应式自愈策略和前摄式自愈策略;由于前摄式自愈策略更加适合于WMN相对静态的网络拓扑,所以本文选择前摄式自愈策略作为改进方向;然后结合Node-Protecting Alternate Next-Hops策略和备用节点策略,针对AODV中的断链修复算法提出了前摄式的改进算法:AODV-LBA断链修复算法。AOD-LBA中,要求每个主路由上的节点维护两个路由表:主路由表和可替换路由表,前者保存主路由信息,后者用于保存基于Node-Protecting Alternate Next-Hops策略的可替换路由信息,这样发生路由中断的时候,主路由上的节点就不需要广播RREQ路由请求,而是直接使用可替换路由转发数据;若不存在有效的可替换路由,则向周围已建立的备用节点发送请求消息,发起断链修复操作;如果断链修复失败,则通知源节点重新寻找到达目的节点的路由。
为了验证改进的算法,本文对AODV、AODV-BR及改进的AOD-LBA路由算法进行了仿真建模,并对这两个算法的系统平均吞吐量、平均端到端时延和平均分组传递率分别进行了比较分析。仿真结果表明改进的算法提高了WMN的系统吞吐量和分组传递率,降低了端到端时延,为提高WMN的自愈能力和网络性能提供了一定的参考。