基于無線Mesh的無線體域網(wǎng)關鍵問題研究.pdf

1、無線體域網(wǎng)作為無線傳感器網(wǎng)絡的一個重要分支，是一種新的交叉學科。其整合了許多高新技術，如分布式信息計算與處理技術、傳感器技術、嵌入式技術、無線網(wǎng)絡和通信技術等，被廣泛應用于很多領域，如醫(yī)療保健、身體康復、助老助殘、軍事、體育運動等。無線Mesh網(wǎng)絡技術截然不同于傳統(tǒng)無線網(wǎng)技術，其是一種多跳網(wǎng)絡技術。具有結(jié)構靈活的特點使之能夠與其他網(wǎng)絡組成混合網(wǎng)絡，從而最大限度發(fā)揮兩者的優(yōu)勢。無線體域網(wǎng)與無線Mesh技術都是當下研究的熱點，將無線Mesh

2、技術引入到無線體域網(wǎng)中，能夠把這兩種技術的優(yōu)勢相結(jié)合，將使得無線體域網(wǎng)具有更加優(yōu)秀的表現(xiàn)，這將會成為一個新的研究方向。
　　 本文的研究主要從無線Mesh體域網(wǎng)中存在的關鍵問題展開。目前對無線體域網(wǎng)的研究方興未艾，但還是有很多亟待解決的問題。如在IP地址分配、移動性支持和路由協(xié)議等方面仍面臨嚴峻挑戰(zhàn)。針對以上問題，本文在前人研究的基礎上，提出基于改進的伙伴系統(tǒng)的IP地址分配策略用以解決無線Mesh體域網(wǎng)中的IP地址分配問題。同時

3、，給出一種利用節(jié)點緩存信息來提高無線Mesh骨干網(wǎng)對客戶端節(jié)點移動性支持不好的問題，通過仿真實驗和分析并與傳統(tǒng)方法進行比較，該方法取得了較好效果。
　　 在本文中我們主要做了以下三個方面工作:
　　 (1)簡要介紹了無線Mesh網(wǎng)絡的結(jié)構組成、優(yōu)點、應用前景以及和Ad hoc網(wǎng)的對比等。然后著重分析了無線體域網(wǎng)中常用的四種拓撲結(jié)構，得出每種拓撲結(jié)構的優(yōu)缺點和適用條件，突出了Mesh結(jié)構適用于通信量較大、穩(wěn)定性要求較高的應

4、用場景，為我們下文中無線體域網(wǎng)采用Mesh結(jié)構提供了理論依據(jù)。
　　 (2)指出了以往多數(shù)有關無線體域網(wǎng)的研究中，假設所有節(jié)點都已經(jīng)事先分配好了IP地址的不合理性。結(jié)合無線Mesh體域網(wǎng)的特點提出了本文中基于改進的伙伴系統(tǒng)的IP地址分配策略。該方法可以有效的解決IP地址分配問題并且可以對IP地址的泄露進行檢查和回收。最后從通信開銷、收斂速度、可擴展性、有無重復地址和有無周期消息五個方面把該方法和其他方法進行了比較。盡管該方法存在

5、周期消息，但在IP地址分配過程中不需要詢問其他節(jié)點，在網(wǎng)絡規(guī)模比較大的情況下也適用，更符合目前網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢。
　　 (3)詳細介紹了本文的移動性支持方法，該方法利用節(jié)點緩存信息來提高無線骨干網(wǎng)對客戶端節(jié)點移動性的支持，主要包括入網(wǎng)注冊步驟、路由步驟、查找步驟和移動性支持模型四個方面。結(jié)合移動性支持模型給出了仿真結(jié)果和分析，可以看出隨著客戶節(jié)點移動頻率的增加，其最新的位置信息被緩存在骨干網(wǎng)節(jié)點中的可能性就越大，從而當客戶節(jié)點之間