论文部分内容阅读
随着无线通信技术的进步和业务需求的爆炸式增长,通过无线方式获得语音和数据业务,特别是高速Internet接入的需求将日渐增多。但同时由于无线链路不稳定,长距离的通信所支持的数据速率是有限的。为了提供更大的带宽,可以考虑使用多跳的无线中继方式进行宽带传输。用户节点可以通过无线路由器多跳接入Internet,于是无线多跳Mesh技术应运而生,它解决了传统无线网络一直存在的可伸缩性低和健壮性差等诸多问题,另一方面也对传统的无线资源分配技术提出了更高的要求。跨层技术主要研究无线Mesh网络各层的关键技术和它们之间的影响,尤其是MAC层协议和网络层路由协议之间的影响。事实上,在这些新型的无线网络中,跨层联合优化是不可或缺的,也是未来无线网络协议设计的必然趋势。
本文首先简单介绍了无线多跳Mesh网络的基本概念、基本结构和关键技术,重点介绍了现有的无线Mesh网络的路由技术,提出了有待研究的问题。然后探讨了WMN跨层设计的基本要求、一般原则和方法,并归纳了目前WMN跨层优化的分类和研究进展。第三,分析了WMN典型的MAC协议IEEE802.11MAC协议的不足之处,在此基础上,提出一种新的竞争退避机制和自适应调整MAC最大重传次数的方法。第四,针对WMN中传统DSR协议路由判据单一从而导致路由性能较差的缺陷,提出一种多判据DSR跨层路由优化机制MDSR,综合考虑了链路可用带宽和节点可用剩余负载率以及链路质量等状态信息,并对其在不同网络状态下的性能进行了仿真分析。实验结果表明,MDSR路由协议通过跨层采集底层的真实链路状态信息,调整了MAC层最大重传次数和退避机制,减少了路由误判链路失效的次数,从而提高了网络的平均吞吐率,降低了端到端平均时延和路由维护开销。