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海上无线Mesh网络(Maritime Wireless Mesh Networks,MWMN)是由配置无线通信接口的船舶、灯塔、浮标等通过多跳形成的一种移动自组网络(Mobile Ad Hoc Network,MANET)。MWMN具有部署快速、维护方便、可扩展性高等诸多优点,可以克服传统海上通信系统的不足,为海上用户提供方便、快捷的宽带接入服务。路由协议对于确保MWMN中数据分组快速、可靠传输至关重要,已成为近年来的研究热点。本文首先分析了 MWMN的产生背景、网络特点及其研究现状,研究了 MANET中一些经典路由协议在MWMN中的应用以及目前针对MWMN设计的典型路由协议,阐述了这些典型协议的主要思想,并对它们的特点进行了归纳和比较。其次,针对MWMN通信环境复杂多变、链路稳定性较差的特点,提出一种基于Q学习的自适应路由(Q-Learning based Adaptive Routing,QLAR)协议。该协议综合考虑海上无线电波传播特性、船舶航程信息以及相应海区气象信息等因素的影响,提出链路可靠性、链路稳定性和节点航程相似度等概念,并对链路状态进行评估;然后根据链路状态评估结果,利用Q学习算法寻找源、目的节点间最稳定的路径以传输数据分组。该协议有利于提高全网的分组投递率、降低平均分组时延和归一化路由开销。随后,针对MWMN中船舶节点负载不均衡、容易发生拥塞的问题,提出一种基于负载均衡的跨层路由(Load-Balancing Cross-Layer Routing,LBCLR)协议。该协议综合考虑船舶节点缓存队列占用情况和邻居船舶节点数据分组转发情况的影响,提出船舶节点缓存队列占用度及无线信道占用度等概念,对船舶节点的负载情况进行评估,并根据节点负载情况预测节点缓存队列的拥塞情况,以采用不同的RREQ处理策略;然后以节点负载因子和节点所处海域海况因子作为路由判据,建立源、目的节点间负载均衡的路径以传输数据分组。另外,还设计了一种路由维护机制,可根据节点负载情况预测其拥塞程度,并采用不同策略动态更新网络中的路由,以尽可能避免节点发生拥塞。该协议有利于均衡网络负载、提高全网分组投递率和降低平均分组时延。最后,利用OPNET网络仿真软件搭建MWMN仿真平台,对所提出的两种协议进行仿真分析,并与文献中几种典型协议进行对比,验证了所提协议的有效性。