摘 要： 根據(jù)無線Mesh網(wǎng)絡的結構特點,，對現(xiàn)有的路由協(xié)議進行了分析，并針對其中一種典型的路由協(xié)議AODV延時過大的缺點進行了優(yōu)化,，即I-AODV,。其在AODV中引入表驅動的機制，增加維護的鄰居節(jié)點數(shù)目,，獲得更多節(jié)點的路由信息,，在路由建立時達到降低網(wǎng)絡延時的目的。最后通過仿真軟件NS-2進行了模擬測試,，測試結果表明,，I-AODV的網(wǎng)絡延時等網(wǎng)絡性能明顯得到了改善。
關鍵詞： 無線Mesh網(wǎng)絡,；路由協(xié)議,；AODV；I-AODV,；網(wǎng)絡延時
無線Mesh網(wǎng)WMN（Wireless Mesh Networks）也稱無線網(wǎng)狀網(wǎng)或無線網(wǎng)格網(wǎng),，是一種新型的無線“多跳”寬帶網(wǎng)絡，一種高容量,、高速率的分布式網(wǎng)絡,。WMN是由移動Ad hoc網(wǎng)絡發(fā)展演變而來，并結合了WLAN（Wireless Local Area Networks）的一些關鍵技術,，但更類似于移動Ad hoc網(wǎng)絡的結構和性能,。
1 WMN路由協(xié)議設計
由于WMN的結構與移動Ad hoc網(wǎng)絡和WLAN都有所不同，因此必須設計適合WMN的路由協(xié)議,。WMN從本質(zhì)上來說是屬于移動Ad hoc網(wǎng)絡,，而無線“多跳”網(wǎng)絡所共同面對的一個關鍵問題就是如何選擇合適的路由。因此,，其路由協(xié)議設計原則上可以沿用移動Ad hoc網(wǎng)絡的路由協(xié)議，但需要考慮其自身的特點,。
WMN的網(wǎng)絡結構如圖1所示,。從圖1可以看出，Mesh骨干網(wǎng)和終端用戶網(wǎng)具有各自的特點,。WMN的骨干網(wǎng)路由器（MR）移動性非常低,，并且不受能耗限制,，而終端用戶則由電池供電，需要節(jié)能效率高的路由協(xié)議,。又由于終端節(jié)點的計算,、通信和存儲能力有限，因此要求WMN路由協(xié)議簡單,、高效,、穩(wěn)定，并能較好地適應網(wǎng)絡拓撲的動態(tài)變化,。
2 WMN網(wǎng)絡路由協(xié)議
參照移動Ad hoc網(wǎng)絡路由協(xié)議的設計,，WMN網(wǎng)絡路由協(xié)議可以大致分為表驅動路由協(xié)議、按需路由協(xié)議和分級路由協(xié)議,。表驅動式路由協(xié)議主要包括DSDV,、WRP和GSR等；按需路由協(xié)議主要包括DSR,、AODV和TORA等,；分級路由協(xié)議主要包括ZRP、ZHLS和DST等,，如圖2所示,。
3.5 仿真結果及分析
本文在相同的仿真環(huán)境里對AODV、I-AODV路由協(xié)議進行仿真和比較其路由協(xié)議性能,，分別采用建立時間,、路由開銷、端到端平均延遲和平均跳數(shù)4個性能指標來對仿真結果進行分析,，仿真結果如圖7所示,。
分析實驗數(shù)據(jù)可以得出：
（1）從路由建立時間來看,，I-AODV比AODV要小,，這主要是由于I-AODV協(xié)議中每個節(jié)點存放了相鄰2跳節(jié)點的信息，節(jié)省了一部分路由建立時間,。
?。?）從路由開銷來看，I-AODV的路由開銷和AODV相比并沒有提高,，反而還略有下降,，這主要是由于增加了hello包攜帶的信息和增加了每個節(jié)點維護的鄰節(jié)點數(shù)目所導致的。本文只是增加了一跳范圍內(nèi)節(jié)點,，如果再增加一跳或兩跳,，那么因此而增加的路由開銷將是非常可觀,。
?。?）從端到端平均延時來看,，I-AODV比AODV要略為小些，路由建立時間短,，平均延時也必將隨著減小,，這也是由于每個節(jié)點增加了維護的鄰節(jié)點數(shù)量的原因。
?。?）以跳數(shù)來看,，I-AODV路由建立的平均跳數(shù)也比原AODV要小。跳數(shù)越小,，網(wǎng)絡性能越好,，特別是在目的節(jié)點距離比較近的情況下，就能直接找到路由,，而不需要通過廣播路由報文來尋找和建立路由,。
從上面的分析可以得出結論：在相同的環(huán)境下，對AODV進行了優(yōu)化后,，I-AODV明顯地提高了網(wǎng)絡性能,，其減少了路由建立時間、端到端的延時和平均跳數(shù),，而且路由開銷并沒有顯著增加,。因此，I-AODV更能適應WMN網(wǎng)絡,。
WMN由于具有高可靠性,、可擴展性以及良好的建設成本，已經(jīng)引起了越來越多的重視和發(fā)展,，而路由技術作為WMN的關鍵技術之一,，有著非常廣泛的研究和實用價值。本文詳細介紹了基于WMN的AODV路由協(xié)議,，并進行適當?shù)膬?yōu)化,，提出了I-AODV路由協(xié)議，即在AODV中引入分層的思想,，對Hello報文進行改進,，增加了維護的鄰節(jié)點（2跳）數(shù)目，并分析了I-AODV在理論上的可行性,。最后,，利用NS-2仿真軟件進行模擬實驗，實驗結果證明了改進后的路由協(xié)議I-AODV在網(wǎng)絡綜合性能上比原AODV具有明顯改善,。
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