基于無線局域網(wǎng)的Mesh網(wǎng)絡(luò)中的MAC協(xié)議研究.pdf

1、無線Mesh 網(wǎng)絡(luò)作為一種新型的無線組網(wǎng)方式，通過無線鏈路將Mesh 節(jié)點(diǎn)連接起來，構(gòu)成一個(gè)動(dòng)態(tài)的、自動(dòng)配置的、多跳傳輸?shù)臒o線互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。它具有增強(qiáng)穩(wěn)健性、自動(dòng)配置網(wǎng)絡(luò)、降低部署成本、組建異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)勢。本文將要研究的是基于無線局域網(wǎng)(WLAN)的Mesh 網(wǎng)絡(luò)(簡稱WLAN Mesh 網(wǎng)絡(luò))中的MAC 層協(xié)議。作為WLANMesh 網(wǎng)絡(luò)的研究基礎(chǔ)，本文首先研究了WLAN 網(wǎng)絡(luò)中的MAC協(xié)議性能優(yōu)化問題。 首先，本文提出一種基于信

2、道沖突的自適應(yīng)退避策略(CCBAB)來改進(jìn)IEEE802.11e 標(biāo)準(zhǔn)定義的基于競爭的信道接入?yún)f(xié)議的性能。該策略選擇性地強(qiáng)制一些未發(fā)生沖突的業(yè)務(wù)減小其發(fā)送概率，同時(shí)給予發(fā)生沖突的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)更大的發(fā)送概率使后者能在更短的時(shí)間內(nèi)成功發(fā)送。因此，CCBAB 策略在高網(wǎng)絡(luò)擁塞程度下能很好地抑制信道沖突和實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)時(shí)延的惡化。 其次，本文提出一種能大幅提高WLAN 網(wǎng)絡(luò)容量的MAC 層信道接入?yún)f(xié)議，代理輪詢混合接入?yún)f(xié)議(DPHA)。DPHA協(xié)

3、議設(shè)計(jì)了一種代理輪詢策略，它通過讓每個(gè)業(yè)務(wù)流根據(jù)局部調(diào)度策略依次代理接入點(diǎn)(AP)執(zhí)行輪詢?nèi)蝿?wù)，使網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)流以接力方式進(jìn)行傳輸。此外，DPHA 采用基于競爭的接入策略作為基于代理輪詢的接入策略的補(bǔ)充來解決輪詢決策錯(cuò)誤的問題。局部調(diào)度算法通過設(shè)計(jì)條件業(yè)務(wù)區(qū)分機(jī)制在保證實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的時(shí)延性能的前提下提高了非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的公平性。 隨后，本文進(jìn)一步研究了WLAN Mesh 網(wǎng)絡(luò)中的MAC協(xié)議性能優(yōu)化問題。由于WLAN Mesh 網(wǎng)絡(luò)具有多

4、跳傳輸?shù)奶匦?，傳統(tǒng)的基于單信道的協(xié)議共享信道的本質(zhì)限制了網(wǎng)絡(luò)容量?；诙嘟涌诙嘈诺赖膮f(xié)議通過使相鄰的傳輸對采用不同的信道通信，并給每個(gè)節(jié)點(diǎn)配置多個(gè)無線接口，能很大程度地拓展網(wǎng)絡(luò)容量。 由此，本文提出了一種用于多接口多信道協(xié)議中的信道分配算法，基于負(fù)載和干擾自適應(yīng)的信道分配算法(LIA-MRMC)。它利用圖論解出優(yōu)化的信道分配結(jié)果，既保證了網(wǎng)絡(luò)的連通性，又減小干擾，并實(shí)現(xiàn)了負(fù)載均衡。LIA-MRMC 建立網(wǎng)絡(luò)連通圖和干擾圖，將信道