基于多速率的無線Mesh網(wǎng)絡拓撲控制和路由算法研究.pdf

1、無線Mesh網(wǎng)絡(WirelessMeshNetworks，WMN)是一種新型的寬帶無線網(wǎng)絡架構(gòu)，它由對等的骨干節(jié)點構(gòu)成多跳環(huán)境，節(jié)點間單跳無線鏈路距離較短，可以通過骨干節(jié)點構(gòu)成的網(wǎng)關互聯(lián)各種無線網(wǎng)絡，又被人們稱為無線因特網(wǎng)。WMN可以實現(xiàn)較高的傳輸帶寬且對節(jié)點的發(fā)射功率要求不高，因而建設成本較低。由于WMN具備不同于傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡的特點，該技術在魯棒性、靈活組網(wǎng)、提高網(wǎng)絡覆蓋率、增加網(wǎng)絡容量、減少前期投資等諸多方面都顯現(xiàn)出很大的優(yōu)勢，尤

2、其適合用于構(gòu)建寬帶無線接入骨干網(wǎng)。目前WMN在世界范圍內(nèi)迅速引起了學術界與工程界的關注，成為一項熱點技術?？梢钥隙?，WMN必將成為下一代因特網(wǎng)技術的重要組成部分。 本論文的主要研究工作和創(chuàng)新如下： 第一章介紹了無線Mesh網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)，特點和與其他幾種典型網(wǎng)絡的區(qū)別。 第二章是無線Mesh網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的關鍵技術研究，描述了無線Mesh網(wǎng)絡的協(xié)議在MAC層，路由層和傳輸層的設計要求。 第三章首先介紹了基于80

3、2.11WLAN的無線Mesh網(wǎng)絡的MAC典型協(xié)議，對MAC的自適應多速率機制進行了闡述；然后針對無線Mesh網(wǎng)絡的特點，研究了局部的拓撲控制能夠給無線Mesh網(wǎng)絡性能帶來的影響；最后提出了一種基于機會自適應傳輸?shù)耐負淇刂扑惴∣ABTC，該算法充分考慮了無線環(huán)境中固有的多速率特性，在保證原有網(wǎng)絡連接性的前提下刪除部分低速鏈路，為上層的路由協(xié)議構(gòu)造一個良好的拓撲，確保按需路由協(xié)議能夠在一跳范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)最優(yōu)路由。大量仿真結(jié)果表明，OABTC對

4、網(wǎng)絡性能有較大的提高。 第四章首先介紹了與無線Mesh網(wǎng)絡路由協(xié)議關聯(lián)性較強的AdHoc路由協(xié)議，然后闡述了無線Mesh網(wǎng)絡路由設計的標準，最后就現(xiàn)有的無線Mesh網(wǎng)絡的幾種路由量度方法做了介紹，并比較了它們的優(yōu)缺點。 第五章提出了一種無線Mesh網(wǎng)絡基于物理/MAC感知的跨層路由準則EETD，該準則不僅考慮了路徑的期望傳輸時間，而且考慮了802.11MAC層傳輸速率的多樣性。EETD使無線電資源的使用效率和諸如高吞吐量

5、和低時延之類的QoS性能達到一種平衡；然后在此基礎上，充分考慮無線Mesh網(wǎng)絡的具體情況，如路由節(jié)點的移動性較小等特點，設計路由表和按需路由相結(jié)合的路由協(xié)議。并用實驗分析了所設計的路由協(xié)議的性能。該準則能很好地應用于DSDV路由協(xié)議中，仿真表明EETD在性能上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的最小跳數(shù)準則。 第六章是結(jié)束語。 論文中提出的算法和機制經(jīng)過了理論分析和計算機仿真的驗證，可以用于無線Mesh網(wǎng)絡中，對實際設計無線Mesh網(wǎng)絡MAC