多跳無線網絡路由關鍵技術研究.pdf

1、多跳無線網絡不需要網絡基礎設施，具有組網靈活、易于擴展、自組織、自修復和低部署成本等優(yōu)點，因此它們被廣泛用于無法或不方便建立網絡基礎設施以及只需臨時性組網通信的場景。路由直接決定多跳無線網絡的傳輸性能，本文從路由測量和機會路由兩個方面對靜態(tài)單信道多速率多跳無線網絡的路由展開研究。路由測量是路由協(xié)議選擇路由的依據，機會路由則是針對多跳無線網絡的跨MAC層和網絡層的一種新路由技術。本文主要取得了以下創(chuàng)新性研究成果：
　　 1．信道競

2、爭感知端到端時延路由測量
　　 鏈路質量、鏈路傳輸速率以及共享信道的鄰近鏈路間的信道競爭和傳輸干擾都對多跳無線網絡的傳輸性能產生影響，然而現(xiàn)有多跳無線網絡路由測量不能準確、有效地捕捉這些影響，因此不能產生最佳的路由。本文首先基于IEEE802.11MAC DCF信道訪問模式建立無線鏈路傳輸模型，然后根據無線協(xié)議干擾模型建立信道競爭模型，定義鏈路和節(jié)點的信道競爭度為它們的信道占用時間與信道退避時間的比值；最后基于信道競爭模型和鏈路

3、傳輸模型提出信道競爭感知的多跳無線網絡端到端時延路由測量，實現(xiàn)對多跳無線網絡的鏈路質量、鏈路傳輸速率以及信道競爭的準確和有效測量。
　　 2．機會路由傳輸協(xié)調機制
　　 現(xiàn)有基于batch map的機會路由傳輸協(xié)調機制的傳輸協(xié)調成功率隨著通信會話的進行不斷上下振蕩，降低了機會路由的傳輸性能。本文首先定義批量滑動窗口機制，提出基于批量滑動窗口的機會路由傳輸協(xié)調機制，實現(xiàn)批量連續(xù)的機會路由數(shù)據包傳輸，提高機會路由傳輸協(xié)調成功

4、率；然后用bit map代替batch map建立基于bit map的機會路由傳輸協(xié)調機制，通過降低傳輸協(xié)調開銷提高機會路由的傳輸性能。
　　 3．多數(shù)據流自主傳輸調度機會路由
　　 現(xiàn)有機會路由方案采用全局傳輸調度策略，破壞了多跳無線網絡的空間重用性，增加了節(jié)點的傳輸延遲；現(xiàn)有機會路由方案未提及對多數(shù)據流傳輸?shù)闹С?，也未討論MAC層信道訪問協(xié)調功能對機會路由的支持。本文首先提出機會路由自主傳輸調度策略，將全局機會路由調

5、度環(huán)分解為以各個候選路由節(jié)點為中心的自主傳輸調度環(huán)；然后基于自主傳輸調度策略提出支持多數(shù)據流的傳輸調度策略和傳輸協(xié)調機制；最后提出針對多數(shù)據流自主傳輸調度機會路由的批量傳輸-不握手信道訪問分布式協(xié)調功能。
　　 4．傳輸速率感知的機會路由候選路由節(jié)點選擇和排序算法
　　 現(xiàn)有機會路由候選路由節(jié)點選擇和排序算法都以期望數(shù)據包傳輸次數(shù)為量化指標，從而不能反映傳輸速率對機會路由傳輸性能的影響。本文以期望傳輸時延為量化指標，迭代