無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中多媒體通信的MAC協(xié)議研究.pdf

1、無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)(Wireless Mesh Networks)作為一種新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的回程骨干網(wǎng)以及無(wú)線Internet最后一公里接入等應(yīng)用中有著很明顯的優(yōu)勢(shì)，其多跳性、高帶寬高容量、靈活性好、健壯性強(qiáng)的特點(diǎn)可以作為現(xiàn)有無(wú)線通信技術(shù)的一種很好的補(bǔ)充。同時(shí)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中多媒體通信的需求正在日益增長(zhǎng)。但是由于對(duì)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的研究以及標(biāo)準(zhǔn)制定還并不是很成熟，過(guò)去的路由層協(xié)議及MAC層協(xié)議都不能很好的適應(yīng)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的特性。因此雖

2、然目前已經(jīng)有很多支持Mesh模式的AP產(chǎn)品，但是無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)還沒(méi)有獲得像WLAN一樣的大規(guī)模應(yīng)用。相關(guān)的研究尤其是針對(duì)無(wú)線Mesh多跳網(wǎng)絡(luò)的路由算法及MAC協(xié)議的研究還有待進(jìn)一步深化。
　　 論文首先分析了基于IEEE802.11e協(xié)議的無(wú)線Mesh多跳網(wǎng)絡(luò)中的多跳業(yè)務(wù)流積聚問(wèn)題。對(duì)CSMA/CD接入機(jī)制以及802.11e EDCA中的無(wú)競(jìng)爭(zhēng)周期(cfb)功能進(jìn)行了深入研究，并在其基礎(chǔ)上提出了一種實(shí)現(xiàn)無(wú)競(jìng)爭(zhēng)周期的分布式R-M

3、AC協(xié)議，該算法以很小的額外代價(jià)來(lái)為節(jié)點(diǎn)傳遞無(wú)線信道的預(yù)約信息，該預(yù)約信息只針對(duì)高等級(jí)業(yè)務(wù)類別。之后在預(yù)約周期內(nèi)各節(jié)點(diǎn)按照預(yù)約信息進(jìn)行順序的無(wú)競(jìng)爭(zhēng)傳輸，這種無(wú)競(jìng)爭(zhēng)傳輸類似于EDCA中的cfb功能，不同的是它通過(guò)一種分布式算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
　　 其次，論文對(duì)Mesh網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻業(yè)務(wù)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，尤其是對(duì)H.264視頻編碼數(shù)據(jù)分割技術(shù)部分進(jìn)行了深入研究，針對(duì)H.264視頻在無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的傳輸采取了一種保護(hù)等級(jí)的跨層映射方案。在跨

4、層方案中在MAC層采用本文提出的R-MAC協(xié)議，進(jìn)一步改善跨層方案對(duì)低等級(jí)視頻數(shù)據(jù)的沖擊，在部分降低高等級(jí)數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)延的同時(shí)，提高低等級(jí)數(shù)據(jù)的成功發(fā)送概率。
　　 最后，論文采用NS2網(wǎng)絡(luò)仿真工具軟件實(shí)現(xiàn)了H.264視頻數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)脑囼?yàn)，并開(kāi)發(fā)了預(yù)約R-MAC協(xié)議的NS功能模塊。仿真結(jié)果表明，映射方案對(duì)重要數(shù)據(jù)的保護(hù)是以放棄了低等級(jí)保護(hù)數(shù)據(jù)為代價(jià)的。在此基礎(chǔ)上在MAC層采用R-MAC協(xié)議進(jìn)行仿真，在兩種拓?fù)湎戮?yàn)證了該協(xié)議在跨