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随着因特网资源的不断丰富,以及因特网应用的进一步广泛,人们希望不论何时、何地都能够高速、准确地接入因特网,无线因特网的需求便应运而生。未来的无线因特网将是各种异构网络融合的无线数据网,在网络规模和复杂性上都将远远超过现在的因特网。从广义上讲,它是现有因特网的无线延伸。这将给无线因特网协议栈的设计带来巨大的挑战,同时也是B3G/4G的热点研究课题之一。 无线Mesh网络(Wireless Mesh Network,WMN,无线网状网或无线网格网)被称为“因特网的无线版本”,它具有一些独特的优点,成为构建B3G/4G的潜在技术之一,也是迄今为止唯一一种建设商用移动Ad hoc网络的可行技术。但是,由于WMN在拓扑、传输和业务上的特性,传统的用于有线网络的分层协议设计方法已不能保证其服务质量(Quality of Service,QoS)。探索基于物理层、MAC层、路由等协议层的WMN跨层设计方法的目标是在无线资源利用率和多媒体业务的QoS需求两方面达到较好的折衷。本文的主要工作就是对WMN的跨层设计方法和方案进行研究、设计和仿真分析。 论文的第一章介绍了WMN的基本情况、跨层设计的必要性、论文的组织结构以及主要的工作。论文的第二章探讨了WMN跨层设计的基本要求、一般原则和方法,并归纳了目前WMN跨层设计中亟待深入研究的一些理论和关键技术。第三章介绍了现有的几种MAC、路由协议跨层设计方案,并分别提出了一种基于信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)、自适应调制和自适应功率控制的跨层路由方案,以及一种基于IEEE 802.11e的MAC协议跨层设计方案。在论文的第四章,提出了一种基于跨层链路失效感知的适用于WMN的动态源路由(Dynamic Source Routing,DSR)改进路由协议——M-DSR,并对其在不同网络状态下的性能进行了仿真分析。结果表明,M-DSR路由协议通过跨层采集MAC层的真实链路状态信息,减少了误判链路失效的次数,降低了路由维护给网络带来的消极影响,从而提高了网络平均吞吐率,降低了路由开销,并且非常适用于WMN。 最后总结全文,并对未来的工作进行了展望。