多跳無線網(wǎng)絡(luò)路由關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、多跳無線網(wǎng)絡(luò)不需要網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，具有組網(wǎng)靈活、易于擴(kuò)展、自組織、自修復(fù)和低部署成本等優(yōu)點(diǎn)，因此它們被廣泛用于無法或不方便建立網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施以及只需臨時(shí)性組網(wǎng)通信的場景。路由直接決定多跳無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能，本文從路由測量和機(jī)會路由兩個(gè)方面對靜態(tài)單信道多速率多跳無線網(wǎng)絡(luò)的路由展開研究。路由測量是路由協(xié)議選擇路由的依據(jù)，機(jī)會路由則是針對多跳無線網(wǎng)絡(luò)的跨MAC層和網(wǎng)絡(luò)層的一種新路由技術(shù)。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(shí)延路由測量
　　 鏈路質(zhì)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(wǎng)絡(luò)的傳輸性能產(chǎn)生影響，然而現(xiàn)有多跳無線網(wǎng)絡(luò)路由測量不能準(zhǔn)確、有效地捕捉這些影響，因此不能產(chǎn)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(jù)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(diǎn)的信道競爭度為它們的信道占用時(shí)間與信道退避時(shí)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(wǎng)絡(luò)端到端時(shí)延路由測量，實(shí)現(xiàn)對多跳無線網(wǎng)絡(luò)的鏈路質(zhì)量、鏈路傳輸速率以及信道競爭的準(zhǔn)確和有效測量。
　　 2．機(jī)會路由傳輸協(xié)調(diào)機(jī)制
　　 現(xiàn)有基于batch map的機(jī)會路由傳輸協(xié)調(diào)機(jī)制的傳輸協(xié)調(diào)成功率隨著通信會話的進(jìn)行不斷上下振蕩，降低了機(jī)會路由的傳輸性能。本文首先定義批量滑動(dòng)窗口機(jī)制，提出基于批量滑動(dòng)窗口的機(jī)會路由傳輸協(xié)調(diào)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)批量連續(xù)的機(jī)會路由數(shù)據(jù)包傳輸，提高機(jī)會路由傳輸協(xié)調(diào)成功

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

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