摘要: |
基于榕树型拓扑的铁路无线Mesh网络结合总线型和星型拓扑的优点,为将宽带Internet延伸到铁路沿线提供了一种更为合理的解决方案。但是,与传统的无线校园和企业网等不同,铁路无线Mesh网络的地域跨度通常长达数百上千公里,如何对这种全新的网络形式进行有效的管理以保证铁路无线Mesh网络高效的数据通信成为旅客列车宽带Internet应用的关键问题之一。
由于铁路无线Mesh网络为支持用户的快速移动性,一般采用二层的数据包转发方案实现数据通信。为此,本文首先根据IEEE802.1d-2004协议深入分析了二层网桥的基本功能,并基于Linux开源代码重点剖析了二层数据包转发在Linux内核中的实现和处理流程。然后通过对铁路无线Mesh网络的结构和应用需求分析,确定出传统数据包转发策略和网络管理协议存在的缺点和不足,提出和设计了一种适合铁路无线Mesh网络的数据包转发策略,并对选择性数据包转发、智能化网络管理和邻居节点状态报告机制等关键问题进行了详细的分析与设计。最后基于Linux2.6.19内核源代码对其网桥模块进行了具体的代码修改与程序设计,对本文提出的数据包转发策略进行了具体程序实现,并基于嵌入式Linux平台建立了铁路无线Mesh网络实验床,对改进前后的数据包转发策略进行了深入的实验研究与功能验证。理论分析和实验结果表明,本文设计的数据包转发策略能很好的实现管理/用户数据包选择性转发,交换控制中心可实现节点故障的检测与预测,并能及时调整数据包转发路径,同时改进后的铁路无线Mesh网络增加的网络开销很小,很好地实现了铁路无线Mesh网络远程的智能化的网络管理,使铁路无线Mesh网络保证高效的数据通信。 |