多信道多接口無線mesh網(wǎng)中多播路由及信道分配研究.pdf

1、隨著無線用戶接入Internet的需求激增，無線用戶希望無論何時何地都能無縫隙的接入Internet，傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能勝任。無線mesh網(wǎng)絡(luò)作為一種新穎的多跳無線mesh網(wǎng)絡(luò)，是無線終端接入Internet的一種比較有競爭力的解決方案。傳統(tǒng)的單信道單接口無線mesh網(wǎng)隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增長，無線鏈路的干擾非常嚴(yán)重導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)吞吐量急劇下降，多信道多接口無線mesh網(wǎng)應(yīng)運而生。在多信道多接口無線mesh網(wǎng)中，相鄰的鏈路只要分配不同的信道便可

2、以無干擾的并行通信，使得網(wǎng)絡(luò)吞吐量大為提升。信道分配問題是多信道多接口無線mesh網(wǎng)的基本問題，不合理的信道分配將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)干擾十分嚴(yán)重，從而影響吞吐量的提升，信道分配算法需要綜合考慮網(wǎng)絡(luò)干擾、網(wǎng)絡(luò)連通性、穩(wěn)定性以及公平性等因素，而這些因素之間又相互聯(lián)系或制約。綜合考慮多種因素來進行信道分配以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能通常導(dǎo)致信道分配問題成為NP完全問題，因此設(shè)計性能優(yōu)異的信道分配算法是一項重要且極具挑戰(zhàn)性工作。本文的主要貢獻如下:
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3、)多信道多接口無線mesh網(wǎng)的多播路由方案不能由其他形式網(wǎng)絡(luò)的多播路由方案簡單的調(diào)整而獲得，必須進行獨立的研究。基于信道分配和路由建立的相互依賴性，本文分別提出了:1）已分配信道的多信道多接口無線mesh網(wǎng)中建立多播樹的MCMNT(Multi-Channel Minimal Number of transmissions Tree)算法，其創(chuàng)新點在于根據(jù)信道分配的不同賦予每條鏈路不同的耗費值和充分利用無線廣播特性減少轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù);2）尚未分

4、配信道的多信道多接口無線mesh網(wǎng)中建立多播樹并對其分配信道的QBMCM&MGCA(Quality-based Multi-Channel Multicast&Multicast Greedy Channel Allocation)算法，其創(chuàng)新點在于建立多播樹時考慮鏈路質(zhì)量，分配信道時綜合考慮節(jié)點等級，干擾情況和無線廣播特性。NS2實驗仿真表明MCMNT和QBMCM&MGCA算法能有效提高多播通信的吞吐量，降低端到端延遲。
　　

5、 (2)靜態(tài)信道分配方案不能適應(yīng)動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)傳輸模型，動態(tài)信道分配方案則因信道切換開銷過大而不利于吞吐量的提升，折中的方案便是兩者結(jié)合的混合式信道分配方案?，F(xiàn)有的混合式信道分配方案普遍存在的缺點包括需要全局時間同步和動態(tài)接口始終作為發(fā)送接口，靜態(tài)接口始終作為接收接口。本文提出了面向網(wǎng)關(guān)的SFHCAP(Synchronization Free node Channel Allocation Protocol)方案，其創(chuàng)新點在于無需全局的時間