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无线个域网(WPAN)的应用越来越广泛,但为了满足用户更高的需求,还需要在保证QoS的前提下进一步提高系统的覆盖范围和数据传输速率。无线Mesh网络是一种高速率高容量的分布式多跳网络,可以较大地扩展接入点的覆盖范围,提高系统的数据传输速率。将Mesh思想应用于WPAN的构建能够解决WPAN的一些缺陷,因此,研究基于WPAN的无线Mesh网络路由协议对于无线Mesh网络的应用具有重要意义。本论文从应用的角度,分析了无线Mesh网络的网络结构类型,着重阐述了其技术优点;重点研究了IEEE802.15.4协议的物理层(PHY)和媒体访问控制层(MAC);在IEEE802.15.4协议基础上构建了Mesh子层;讨论了逻辑地址分配和网络自配置中的地址溢出问题;针对该问题提出了分区网状自适应树路由算法,以更进一步改进网络性能。Mesh子层的构建是实现基于WPAN的无线Mesh网络的关键所在。论文在重点研究了IEEE802.15.4协议PHY层和MAC层后,在MAC通用部分子层和特定业务汇聚子层之间构建了Mesh子层,并根据IEEE802.15.4协议中PHY和MAC层的超帧结构设计了Mesh子层帧结构;在Mesh网络地址分配中引入自适应块地址分配,并详细阐述了Mesh网络的组网过程。路由协议是提高网络系统性能的关键。论文通过对已有的簇树算法、AODVjr和网状自适应树路由协议进行分析,提出了WPAN Mesh网络存在的地址分配和网络覆盖的问题;通过采用分区树,将网络划分成若干个逻辑分区,构建了一种新的分区网状自适应树,并提出了一种改进的分级网状自适应树路由算法以适应WPAN Mesh网络。最后,论文利用NS2软件完成了对算法的仿真,仿真结果表明,在WPAN中引入Mesh结构,有效回避了路由中的单点失败问题,并且在不增加路由开销和网络负载的情况下扩大了网络覆盖范围,并有效减小了端到端时延,提高了报文发送成功率和通信效率,在不同规模的网络中均保持了较好的性能,为提高无线个域网的覆盖性和可靠性提供了理论依据。