無線Mesh網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議與同步技術(shù)研究.pdf

1、無線Mesh網(wǎng)絡(luò)（WMN）是由無線自組織網(wǎng)絡(luò)發(fā)展而來的一種新型網(wǎng)絡(luò)，是目前無線網(wǎng)絡(luò)研究的熱點(diǎn)。MAC層的無線信道接入技術(shù)是無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)之一，MAC層信道接入時(shí)延和資源調(diào)度策略影響網(wǎng)絡(luò)的整體性能。文章中MAC層信道接入采用TDMA接入方式，并對(duì)時(shí)隙分配和時(shí)間同步技術(shù)進(jìn)行研究。本文利用各個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)時(shí)隙需求不同動(dòng)態(tài)地進(jìn)行時(shí)隙分配來提高信道利用率和降低端到端時(shí)延；通過對(duì)時(shí)鐘的漂移估計(jì)并進(jìn)行補(bǔ)償提高時(shí)間同步精度，具體工作如下：

2、　　基于TDMA動(dòng)態(tài)時(shí)隙分配算法在進(jìn)行時(shí)隙分配時(shí)很少考慮到節(jié)點(diǎn)的實(shí)際負(fù)載，一般只考慮了節(jié)點(diǎn)自己需要發(fā)送的信息包數(shù)，沒有考慮需要此節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的信息包數(shù)，導(dǎo)致時(shí)隙分配不合理。此外，節(jié)點(diǎn)分配的時(shí)隙順序與節(jié)點(diǎn)號(hào)的順序不一致導(dǎo)致信息傳送中端到端延時(shí)急劇增加。因此本文提出改進(jìn)算法TP-TDMA，利用預(yù)測(cè)機(jī)制來估計(jì)需要經(jīng)過本節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的信息包數(shù)量，然后根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)申請(qǐng)時(shí)隙個(gè)數(shù)，同時(shí)利用鄰居節(jié)點(diǎn)的信息來優(yōu)化優(yōu)先級(jí)列表的權(quán)值設(shè)置，且對(duì)信息包進(jìn)行優(yōu)先級(jí)劃分，降

3、低端到端延時(shí)。仿真結(jié)果表明改進(jìn)后的算法在不同跳數(shù)下、節(jié)點(diǎn)不同負(fù)載情況下的端到端延時(shí)都有一定的減少。
　　本文主要研究了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的分布式時(shí)間同步算法，在傳統(tǒng)的同步算法中，節(jié)點(diǎn)只能在控制幀階段接入網(wǎng)絡(luò)，需要的時(shí)間較長(zhǎng)，同時(shí)只是保證在同步時(shí)刻精度較高。所以本文提出了改進(jìn)方法，使得節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中任何階段都能進(jìn)行入網(wǎng)操作，大大減少了節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)的時(shí)延。改進(jìn)算法還在非周期同步期間對(duì)時(shí)鐘漂移進(jìn)行了估計(jì)，并對(duì)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，獲得了更高的同步精度。