Mesh网络中的多信道协议研究

论文摘要

Mesh网络即“无线网格网络”,它是一个无线多跳网络,是由ad hoc网络发展而来,是解决“最后一公里”问题的关键技术之一。在向下一代网络演进的过程中,无线是一个不可或缺的技术。无线Mesh可以与其它网络协同通信,是一个动态的可以不断扩展的网络架构,任意的两个设备均可以保持无线互联。目前,无线Mesh网的研究在全世界十分活跃。信道资源的分配与管理对于无线Mesh网的性能优化起着十分重要的作用。因此,无线Mesh网的多信道协议也成为研究的热点。本文通过对无线Mesh网的概念、结构,以及无线Mesh网多信道协议国内外研究现状的分析,将多信道协议作为研究重点。本文首先介绍现有的单信道协议IEEE 802.11 DCF,然后详细描述多信道协议DCA、MMAC和PCAM,最后给出基于Rammon平台改进的多接口多信道方案以及在此基础上进行改进的多信道协议。仿真结果表明该协议对于网络的吞吐量有比较明显的改进,时延也有所降低。最后,我们研究了多信道Mesh网中吞吐量和公平性的问题,使用了一种新的跨层算法——将速率控制、路由和调度联合考虑,使用了LP和CP来解决最大吞吐量的问题。仿真结果表明该算法在网络的公平性和吞吐量上能够达到一个比较理想的折中。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文章节安排
• 1.4 仿真工具NS2 介绍
• 第二章 Mesh 网及其网状结构特点
• 2.1 无线Mesh 网简介
• 2.2 Ad hoc 网简介
• 2.3 Mesh 网与Ad hoc 的比较
• 2.4 Mesh 网与WLAN 的区别
• 2.5 Mesh 网的网络结构
• 2.6 Mesh 网应用前景
• 第三章 无线Mesh 网多信道协议
• 3.1 引言
• 3.2 IEEE 802.11 DCF 协议
• 3.3 多信道协议
• 3.3.1 DCA 协议
• 3.3.2 MMAC 协议
• 3.3.3 PCAM 协议
• 3.4 现有协议性能比较
• 3.5 本章小节
• 第四章 多接口多信道解决方案
• 4.1 在NS2 中添加多接口多信道支持
• 4.2 NS2 中的基本无线模型
• 4.3 多接口多信道平台搭建
• 4.4 基于多收发器的多信道协议
• 4.5 仿真和性能分析
• 4.5.1 仿真参数设置
• 4.5.2 协议性能评价参数
• 4.5.3 链状仿真拓扑
• 4.5.4 链状拓扑仿真结果
• 4.5.5 网状拓扑结构分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 多信道Mesh 网中吞吐量和公平性的研究
• 5.1 引言
• 5.2 系统建模
• 5.2.1 信道分配算法
• 5.2.2 产生传输模式算法
• 5.3 仿真和性能分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结和展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献