無線Mesh網(wǎng)絡多信道MAC協(xié)議及基于MAC屬性的路由協(xié)議研究.pdf

1、無線Mesh網(wǎng)絡是從商業(yè)應用中不斷發(fā)展起來的一種新型的寬帶無線網(wǎng)絡,具有高容量、高速率、強健壯、自組織等特點。無線Mesh網(wǎng)絡多信道MAC協(xié)議研究的核心是對有限的信道資源進行分配和管理;而基于MAC層屬性的路由協(xié)議研究重點是在節(jié)點之間尋找最佳路由,使得網(wǎng)絡連接中的吞吐性能達到最佳,從而為用戶提供效率最高的端到端吞吐性能。
　　首先,本文在研究無線Mesh網(wǎng)絡MAC協(xié)議國內(nèi)外現(xiàn)狀的基礎上,簡單介紹了現(xiàn)有的MAC協(xié)議的機制,并對幾種典

2、型的多信道MAC協(xié)議進行性能分析及比較,總結(jié)出多信道MAC協(xié)議所要解決的問題?；趯π诺婪峙浜吐酚陕?lián)合的研究,最后簡單地介紹了兩種多信道路由協(xié)議。
　　在上述研究基礎上,本文對混合信道分配策略進行改進,提出一種改進的混合多信道無線Mesh網(wǎng)絡的MAC協(xié)議—MHMCP協(xié)議。該協(xié)議通過分類網(wǎng)絡接口和信道、維護鄰節(jié)點信息列表、建立信道管理及切換機制來實現(xiàn)節(jié)點間的通信。根據(jù)最小信道干擾的原則給網(wǎng)絡節(jié)點選擇合理的固定信道,以保證網(wǎng)絡的信道質(zhì)

3、量。本文采用動態(tài)等待時間策略來解決多信道終端隱藏問題,并均衡了數(shù)據(jù)碰撞發(fā)生率和接口利用率兩者的關系;此外,根據(jù)信道的流量負載來動態(tài)地調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸時間,實現(xiàn)動態(tài)地分配信道持續(xù)時間機制,避免接口頻繁切換,盡可能地在信道上發(fā)送更多的數(shù)據(jù),提高信道利用率。針對MHMCP協(xié)議機制中信道切換時延開銷和信道干擾問題對網(wǎng)絡性能的影響,本文提出一種結(jié)合MHMCP的路由協(xié)議DSTP。該路由協(xié)議改善了網(wǎng)絡性能,最大限度地提高了網(wǎng)絡的吞吐量。
　　最后,

4、本文分析了信道上的等待時間的選取對網(wǎng)絡性能的影響,通過仿真實驗選擇最佳的等待時間,并對MHMCP協(xié)議及其他協(xié)議在不同數(shù)據(jù)傳送速率和多數(shù)據(jù)流并發(fā)時的吞吐量和平均分組時延進行了仿真。仿真結(jié)果表明,多信道MAC協(xié)議獲得的網(wǎng)絡吞吐量是單信道MAC協(xié)議獲得的網(wǎng)絡吞吐量的兩倍還多,其中MHMCP協(xié)議可以獲得更大的吞吐量及更小的平均分組時延。仿真還表明,當網(wǎng)絡流量負載過大時,信道切換引起的時延開銷和信道沖突引起的時延開銷明顯增加,于是使網(wǎng)絡性能降低。