基于IEEE802.11s的無線網(wǎng)狀網(wǎng)路由協(xié)議研究的中期報(bào)告本次報(bào)告主要內(nèi)容為基于IEEE802.11s的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究，包括研究背景、現(xiàn)有研究、問題分析、研究目標(biāo)和研究計(jì)劃等方面。一、研究背景隨著物聯(lián)網(wǎng)和5G技術(shù)的發(fā)展，越來越多的智能終端設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)，傳統(tǒng)的中心化網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無法滿足大規(guī)模、高密度的設(shè)備接入和數(shù)據(jù)傳輸需求。而無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)（WirelessMeshNetwork，WMN）作為一種新型的分布式、自組織、低成本、高可擴(kuò)展性的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，正成為未來的主流網(wǎng)絡(luò)趨勢。IEEE802.11s是無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)將無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)分為兩種類型：基礎(chǔ)型無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)（InfrastructureWirelessMeshNetwork，IWMN）和純無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)（Peer-to-PeerWirelessMeshNetwork，P2PWMN）。與傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)相比，IEEE802.11s具有更強(qiáng)的魯棒性和可靠性，在廣域無線網(wǎng)絡(luò)、災(zāi)難恢復(fù)、智能城市等場景都具有廣泛應(yīng)用前景。因此，研究基于IEEE802.11s無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議具有重要的研究價(jià)值和實(shí)際意義。二、現(xiàn)有研究目前，關(guān)于基于IEEE802.11s的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究已有許多進(jìn)展。其中，主要分為兩大類：基于距離向量的路由算法和基于鏈路狀態(tài)的路由算法?；诰嚯x向量的路由算法主要有路由跳數(shù)（HopCount）、最小成本路由（MinimumCostRouting，MCR）、一次路由最短（Single-PathShortest-RoutingProtocol，SPSRP）等。這類算法具有簡單、低成本、快速收斂等優(yōu)點(diǎn)，但是不適合大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，存在很大的路由環(huán)路和路由失效等問題。基于鏈路狀態(tài)的路由算法主要有考慮鏈路質(zhì)量的路由算法（Link-QualityBasedRouting，LQBR）、基于節(jié)點(diǎn)的路由協(xié)議（Node-centricRoutingProtocol，NRP）、電能感知路由協(xié)議（Energy-AwareRoutingProtocol，EARP）等。這類算法能夠自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，提高路由性能和穩(wěn)定性，但是計(jì)算復(fù)雜度高、收斂較慢、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較大等問題限制了其應(yīng)用范圍。三、問題分析當(dāng)前，無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究仍存在許多問題。其中，主要有以下幾個(gè)方面：（1）路由性能問題?；诰嚯x向量的算法存在大量的路由環(huán)路和路由失效問題，而基于鏈路狀態(tài)的算法計(jì)算復(fù)雜度高，收斂較慢，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較大。（2）網(wǎng)絡(luò)安全問題。WMN作為一個(gè)分布式、自組織的網(wǎng)絡(luò)，存在安全隱患，例如信道競爭、數(shù)據(jù)篡改、攻擊節(jié)點(diǎn)等，需要進(jìn)行有效的安全保護(hù)。（3）應(yīng)用場景問題。WMN的應(yīng)用場景較為特殊，例如廣域無線網(wǎng)絡(luò)、智能交通、災(zāi)難恢復(fù)等，在這些場景下需要考慮不同的需求和限制條件，設(shè)計(jì)合適的路由協(xié)議。四、研究目標(biāo)和研究計(jì)劃針對以上問題，本研究的主要目標(biāo)為設(shè)計(jì)一種高效、穩(wěn)定、安全、自適應(yīng)的基于IEEE802.11s的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。具體研究內(nèi)容如下：（1）提出一種基于拓?fù)淇刂频穆酚伤惴ǎ鉀Q路由環(huán)路和失效問題。采用混合路由機(jī)制，通過單路徑和多路徑的組合，充分考慮網(wǎng)絡(luò)性能和穩(wěn)定性。（2）設(shè)計(jì)一種安全策略，包括認(rèn)證機(jī)制、密鑰管理、數(shù)據(jù)加密等，確保網(wǎng)絡(luò)安全。（3）結(jié)合應(yīng)用場景的需求，考慮能源消耗、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、通信距離等因素，設(shè)計(jì)合適的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和路由策略。本研究的研究計(jì)劃如下：2021年1月-3月：完成文獻(xiàn)綜述和問題分析。2021年4月-6月：設(shè)計(jì)基