無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡路由技術(shù)研究.pdf

1、近些年來(lái)，隨著無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信技術(shù)的高速發(fā)展，人們的生產(chǎn)和生活發(fā)生了翻天覆地的變化。無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)(Wireless Mesh Networks，WMN）作為一種寬帶無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因其自組織、自愈性、高速率、易組網(wǎng)和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。
　　無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)數(shù)目逐漸增多、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量不斷加大，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟沧兊迷絹?lái)越復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)性能隨之下降。在這種情況下，負(fù)載均衡通過(guò)利用不同分組傳輸路徑和有足夠帶寬資源的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)分組，減

2、輕網(wǎng)絡(luò)擁塞，達(dá)到提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量和保證網(wǎng)絡(luò)性能的目的。因此研究WMN負(fù)載均衡功能的路由度量，對(duì)提升網(wǎng)絡(luò)整體性能有十分重要的意義。
　　首先，本文概述了無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)及其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，對(duì)WMN節(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡進(jìn)行了深入的分析與研究，進(jìn)一步討論了負(fù)載均衡路由度量和AODV協(xié)議。
　　其次，文章對(duì)干擾負(fù)載感知路由度量（Interference-Load Aware routing metric，ILA）展開(kāi)分析，提出干擾

3、感知的負(fù)載均衡路由度量（Interference-Aware Load Balancing routing metric，IALB）。在干擾鄰居節(jié)點(diǎn)的負(fù)載描述干擾強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析節(jié)點(diǎn)負(fù)載的影響，將干擾鄰居節(jié)點(diǎn)的數(shù)量、負(fù)載和與被干擾節(jié)點(diǎn)的距離綜合作用因素作為流間干擾強(qiáng)度。使用節(jié)點(diǎn)處的平均隊(duì)列長(zhǎng)度捕捉節(jié)點(diǎn)負(fù)載，并改進(jìn)期望傳輸時(shí)間消除鏈路的不對(duì)稱(chēng)性，避開(kāi)重干擾區(qū)域，均衡網(wǎng)絡(luò)流量，避免發(fā)生擁塞，實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的負(fù)載均衡。<

4、br>　　再次，本文在IALB基礎(chǔ)上進(jìn)行多網(wǎng)關(guān)拓展，根據(jù)多網(wǎng)關(guān)負(fù)載對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響，提出干擾感知的多網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡路由度量（Interference-Aware Load Balance Multi-Gateway routing metric，ILBMG）。通過(guò)節(jié)點(diǎn)分級(jí)、自回歸平滑機(jī)制計(jì)算網(wǎng)關(guān)負(fù)載，反映網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)剩余能力，區(qū)分Internet業(yè)務(wù)和客戶(hù)端業(yè)務(wù)，描述通信鏈路干擾強(qiáng)度，均衡干擾環(huán)境下多網(wǎng)關(guān)無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)中通信流量。
　

5、　最后，文章搭建NS2仿真平臺(tái)，基于Ramon模型設(shè)計(jì)了多接口多信道的NS2模塊?；诋悩?gòu)無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)，完成了網(wǎng)關(guān)模塊的設(shè)計(jì)，包括與Internet和與WMN內(nèi)部節(jié)點(diǎn)互通兩部分內(nèi)容。在無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)格形拓?fù)渲蟹謩e對(duì)IALB和ILBMG路由度量進(jìn)行固定數(shù)據(jù)流個(gè)數(shù)下發(fā)包速率對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能影響的仿真實(shí)驗(yàn)。此外，在隨機(jī)拓?fù)渲蟹謩e對(duì)IALB和ILBMG路由度量進(jìn)行了數(shù)據(jù)流個(gè)數(shù)和發(fā)包速率多因素對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能影響的仿真實(shí)驗(yàn)。NS2仿真結(jié)果表明IALB和