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无线网格网络(Wireless Mesh Network),简称WMN,是一种新型的无线通信网络,它可以看成是一种特殊WLAN(无线局域网),除移动性较低外,无线网格网络本质上是一种Ad hoc网络。网络仿真软件NS-2是最流行的进行网络模拟的软件之一,是一个面向对象的、离散事件驱动的网络环境模拟器,主要用于解决网络研究方面的问题。它使用Otcl和C++两种编程语言,具体协议的模拟和实现使用C++编程语言,网络环境的布置则使用Otcl语言。 本文主要研究无线网格网络的路由协议,并对协议的性能进行模拟仿真。主要工作概括如下: 首先,介绍了无线网格网络的起源、比较了无线网格网络与WLAN、MANET以及蜂窝移动通信系统之间的异同,并对其协议研究的基础问题进行简单阐述; 然后,介绍了无线网格网络的三种类型的路由协议:先验式路由协议、反应式路由协议和混合式路由协议。比较三种路由协议(DSR、AODV、DSDV)的性能后得知:DSDV在节点运动速率小的情况下性能良好,随着节点速率的提高而变得不能收敛,因此DSDV适合于网络规模小且节点移动速度较低的场合。AODV对移动性和业务量的适应能力较强,适合于中小规模、业务源发包率较低的场合。DSR能较好地适应网络拓扑快速变化的场合,其不足是对路由需求的反应较慢。最终选取动态源路由协议作为本论文算法研究的平台。 紧接着,重点介绍了动态源路由协议的工作过程,并对其进行了部分改进:先通过中间节点的路由信息表存储,共享网络中的路由信息;再通过移动节点的RREQ信号识别,感知自身的位置变化,通过与存储路径信息的中间节点进行信息交换,获得最优路径。 最后,研究了应用于动态源路由协议的路由参数:ETX(Expected Number of Transmission)、WCETT(Weighted Cumulative Expected Transmission Time),HOP(Minimum Hop Counts)等,设计了新的路由参数O-WCETT(Optimization of WCETT),并对使用不同参数的动态源路由协议进行了仿真对比试验。 仿真结果表明,在相同的无线传输和网络规模条件下,使用新路由参数O-WCETT的动态源路由协议使得网络的分组投递率性能更高,端到端平均时延和路由开销都明显减小,并且随着节点移动速度的加快,使用该参数的动态源路由协议带来的网络性能改善更为显著。