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近几年来,随着无线通信技术的发展,无线Mesh网络(Wireless Mesh Network,WMN)作为一种新的组网方式,成为了新一轮研究的热门话题。而机会路由充分利用了无线网络的广播传输特性,更是成为了无线Mesh网络路由协议的研究热点。 本文在了解国内外研究的基础上,总结了无线Mesh网络的结构、特点及应用,分析了无线Mesh路由的设计需求、关键问题和协议分类。阐述了机会路由的原理,及其影响因素和面临的挑战,总结了机会路由基于不同策略的分类,重点分析了基于端到端最短路径策略的ExOR(Extremely Opportunistic Routing)协议的实现原理,针对其路由链路中存在的问题,提出了一种改进的路由协议EExOR(Extention of ExtremelyOpportunistic Routing),以改善网络负载的均衡性。创造性成果如下: (1)针对ExOR协议没有考虑路由链路中转发节点自身因素,使得数据偏离到链路质量较差的路径上,另外因过度使用最优路径而导致网络局部拥塞的问题,提出了路由节点能力评估模型,结合原有的度量方法ETX(端到端期望传输次数),构成新的路由度量。并引入参数EAX(期望任意路径传输数)限制机会路由中候选转发节点的个数,避免因候选节点过多而混入质量较差的节点,使得数据进入质量较差的路径,从而减少数据重传的可能性,减少数据延迟。 (2)在节点能力评估模型中,设计了两个影响节点能力的环境因素:节点资源和消息属性,节点资源主要参考缓存空间,消息属性包含消息大小和生存时间。两个环境因素共同决定节点对外转发数据的能力,此消彼长,既实现了节点的自我保护,又能够平衡消息的迫切性,从而改善网络资源的均衡性。 基于NS2的仿真实验表明,新的机会路由方案,能够较好地实现网络负载均衡,EExOR协议比ExOR协议的数据端到端的成功投递率平均提高了8%,数据延迟平均减少了7.6%,吞吐量平均提高了12.3%。