3.1 问题提出............................... 23
3.2 系统模型.................................... 23
第 4 章 路由环路避免算法...........................37
4.1 问题提出....................... 37
4.2 RLAA 算法.................... 37
第 5 章 总结与展望.........................50
5.1 全文工作总结..............................50
5.2 未来研究方向............................ 51
第 4 章 路由环路避免算法
4.1 问题提出
环路引起的网络问题，通常在客户端表现为网速慢，甚至完全不能与外界联通。在此情况下，客户端通过 ping 用户网关或上层交换机管理地址，会发现延时很大并且丢包较多。在交换机端，则表现为交换机指示灯以相同的频率快速闪烁，交换机 MAC 地址震荡明显。
路由环路在分布式路由协议中是一个十分严重的问题，其在 MRMC-WMN网络中产生的影响也不容小觑。当无线 Mesh 网络中数据速率较高或拓扑结构变化较大较频繁，便会导致网络收敛缓慢，进而产生不协调或者混乱矛盾的路由选择条目，接着路由环路就会随之发生，导致数据分组在网络中的同一组路由器中无限制地路由与转发。路由环路的发生会给网络带来以下几个问题：
（1）分组丢失增加，导致大量分组重传，可用带宽减少，造成网络资源浪费，降低了网络吞吐量。
（2）增加了重复且不必要的分组转发，致使路由处理器过载，减慢网络流量，减缓路由协议收敛，产生较长的网络时延。
（3）网络中每个路由器都有一个动态更新的路由表，环路的出现会导致路由不更新或路由更新不及时。
上述几个问题会严重影响 MRMC-WMN 网络的整体性能，降低网络业务能力。因此，需要一个有效可行的算法来消除路由过程中可能存在的环路，从而获得网络性能的有效提升。为了解决路由环路所带来的一系列问题，本文提出了一个路由环路避免算法（RLAA），后文章节中将详细阐述该算法。
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第 5 章 总结与展望
5.1 全文工作总结
无线网络接入 Internet 的形式满足了人们生产生活的基本需要。伴随着无线技术的不断发展，无线 Mesh 网络技术也变得突出和被关注。无线 Mesh 网络具备自组织、自配置以及自愈合能力强等特点，其网络覆盖范围广、带宽容量大和可靠性高以及节点移动性低等优势，在很大程度上满足了现阶段人们对无线宽带接入技术的基本要求。随着用户数量和用户需求的不断增加，多接口多信道技术作为一种减小干扰、增加网络吞吐量的手段被应用到无线 Mesh 网络中。多播传输也作为一种能够满足多用户需求、提高网络效率、增加网络容量的传输方式而受到业界的广泛关注，成为无线 Mesh 网络中的重要研究领域之一。
本文针对多接口多信道无线 Mesh 网络中的多播树构建、信道选择以及路由环路问题进行研究，提出了如正文部分所述的研究方案，获得了 MRMC-WMN网络性能的有效提升。本文的研究工作主要包括以下几个部分：
1、综合运用定向天线技术、无线广播优势和定向节点同信道干扰判据，提出了 IBSMR 算法，解决了 MRMC-WMN 网络中多播树的构建问题和波束信道的选择问题。该算法主要解决的问题包括：（1）充分利用 WBA 的优势最小化网络的传输次数；（2）充分考虑多播树链路之间的同信道干扰，利用定向节点同信道干扰判据为链路分配波束信道，最终构建具有最小干扰的定向多播树；（3）在网络中节点使用定向天线的情况下，控制传输次数最小和减少网络干扰。最后经过仿真实验分析表明，与 MIMCR 算法和 WCTB 算法相比，提出的 IBSMR算法在减少传输次数和减小干扰方面能够实现更加优越的性能。
2、考虑到路由过程中存在转发环路对 MRMC-WMN 网络性能的影响，本文提出了 RLAA 算法。该算法首先利用 Dijstra 算法构建有向生成树，然后在有向生成树中逐一添加转发链路，最终形成到接收节点的无环路转发图。通过使用有向生成树，既可以在源节点和接收节点之间创建拓扑排序，又确保了源节点和所选接收节点之间的最短路径上的链路将包含在备选链路的集合中。提出的 RLAA 算法能够在环路未发生时就将其及时消除，以避免出现路由震荡，影响网络业务能力。随着路由环路的消除，成功解决了以下几个问题：（1）减少了分组丢失与重传，节省了带宽占用，节约了网络资源，提高了网络吞吐量；（2）减少重复且不必要的分组转发，减轻路由器处理器负载，加快网络流量，加速路由协议收敛；（3）网络中的路由器能够及时更新路由表，提高了路由效率。最后的仿真结果表明，使用 RLAA 算法后，在数据速率较高、网络拥塞程度较大时，IBSMR 算法能够使 MRMC-WMN 网络在平均吞吐量、平均端到端时延以及平均丢包率三个方面的性能获得明显提升。
参考文献（略）
