基于无线Mesh网的B.A.T.M.A.N.路由协议的研究与优化

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 7次 | 上传用户:naonao6521
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随着电子信息的不断发展,信息化战争对于通信网络的抗干扰能力和外界的适应能力提出更高的要求。在变化莫测的外界环境和队形的不断变化下,如何保证编队的持续通信是本课题的研究内容。无线Mesh网络能适应这样的运用背景,它根据网络中节点的位置变化,快速建立调整路由,保证通信顺畅。在本课题中,路由的切换时间尤为重要,当编队中某节点离开网络或者进入网络,建立与恢复通信的时间都与路由切换时间息息相关。本课题选择基于Mesh网的B.A.T.M.A.N.协议作为研究对象。根据编队通信的需求,模拟编队的拓扑结构,对协议的原理进行研究与优化,缩短路由的切换时间。主要工作如下:(1)研究了B.A.T.M.A.N.协议的工作原理。搭建实验环境,模拟编队的拓扑结构,对协议的收敛时间进行测试。实验发现,协议在该拓扑结构中会发生切换过慢的现象。本文针对这一现象进行分析,得出路由切换需要满足一致性和递减的传递性原则的结论。缩短路由切换的时间需要增加路由切换权值的差异性。(2)给出了两种基于TQ平均值的路由收敛优化方案(TQ是探测包中评估传输链路质量的一个域值,是路由切换的判决标准)。对TQ的计算进行了探讨,给出了利用信号强度改进路由切换权值的方案。该方案在TQ的计算中加入信号强度,增加TQ随外界传输路径变化的实时性。实验表明该方案对路由收敛有一定的改善,但收敛时间随全局窗口的斜率不断变化,没有从根本上优化路由收敛时间。方案二是利用丢包优化路由切换权值的计算方案,该方案明显加快了路由的切换速度,但在数据传输中表现出不稳定的现象。(3)对TQ均值计算的必要性展开讨论,讨论发现,基于均值的TQ计算会造成网络的局部回环。利用TQ的瞬时值,能破除回环,快速响应外界变化。为此给出了基于TQ瞬时值的路由切换改进方案,对TQ进行改进,并制定新的路由切换策略。实验结果表明该方案在路由收敛上表现出优秀的性能,并且工作稳定。满足本课题的实际需求。最后,对本文所做的工作进行了总结,并对下一步的工作进行了展望。
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