無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中基于信道動態(tài)分配的路由研究.pdf

1、無線Mesh網(wǎng)絡(luò)(WMN)是一種速率高、覆蓋廣、擴展性強和投資低的新興網(wǎng)絡(luò)，它將成為拓展和加強無線寬帶接入Internet的解決方案。但是，其業(yè)務(wù)流的波動變化和網(wǎng)絡(luò)容量的不足制約了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用。因此，本文提出了動態(tài)信道分配路由(DCAR)協(xié)議來提高Mesh網(wǎng)絡(luò)容量，并優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能。
　　 DCAR協(xié)議根據(jù)節(jié)點所處局部網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)信息，進行信道分配和路由選擇工作。目前已經(jīng)實現(xiàn)了兩種不同信道分配策略的DCAR協(xié)議。在多接

2、口多信道環(huán)境下，DCAR協(xié)議通過采用動態(tài)信道分配機制能夠有效降低網(wǎng)絡(luò)中的干擾，提高網(wǎng)絡(luò)的整體容量。在此基礎(chǔ)上，DCAR協(xié)議還引入了準入控制機制來防止業(yè)務(wù)負載超過網(wǎng)絡(luò)容量限制。根據(jù)理論計算、仿真和實驗測量，得出信道內(nèi)可用有效帶寬的最大值，并據(jù)此執(zhí)行準入控制。若網(wǎng)絡(luò)已處于嚴重飽和狀態(tài)，則DCAR協(xié)議拒絕新業(yè)務(wù)進入網(wǎng)絡(luò)，防止網(wǎng)絡(luò)的性能下降甚至崩潰。此外，DCAR協(xié)議還采用了負載均衡機制，使新進入網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)流能夠繞開網(wǎng)絡(luò)中的“熱點”地區(qū)并選擇空

3、閑的信道進行數(shù)據(jù)傳輸。從整體上看，網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)負載能夠均勻地分布在空間區(qū)域和電磁頻帶上。
　　 本文在QualNet仿真平臺和TJU MeshNet Testbed實驗床上分別實現(xiàn)了動態(tài)信道分配路由協(xié)議，并進行了大量的仿真和實驗。數(shù)據(jù)結(jié)果表明動態(tài)信道分配路由協(xié)議能夠有效降低流內(nèi)和流間干擾，大幅度提高Mesh網(wǎng)絡(luò)的容量。具有負載均衡機制和準入控制機制的DCAR協(xié)議能夠有效地利用網(wǎng)絡(luò)的資源，避免擁塞，保證一定的服務(wù)質(zhì)量。