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无线Mesh网络(Wireless Mesh Networks,WMNs),是一种高容量高速率的新型网络结构,它融合了无线局域网和Ad hoc网络的特点。作为Internet接入网,在未来多媒体业务大量出现的情况下,WMNs传统的IEEE 802.11接入控制协议不能满足网络各种业务服务质量的要求,尤其是分布式协调功能(Distributed Coordination Function,DCF)的一些算法并不能有效地解决公平传输的问题,使得某些节点一直处于“饥饿”状态。为此,研究基于公平性的接入机制就显得尤为必要了。
论文首先对无线Mesh网络以及DCF机制的相关背景知识与研究现状进行了综述,接着分析了DCF机制的不足之处,针对DCF机制存在的问题,提出了自适应分布式协调机制(Adaptive Distributed Coordination Function,ADCF)。ADCF机制将竞争窗口分成三种:初始竞争窗口、成功发送窗口以及冲突窗口,并为每个节点分配一个权值,权值越大,就越容易获得发送数据的机会。初始竞争窗口中各节点的权值为其邻居节点个数,成功发送窗口中各节点的权值为侦听到的来自不同源节点的RTS包个数,这样可以根据网络实际的拓扑分布来调整退避窗口的值。对于成功发送窗口,论文提出了一种基于信道占用率的自适应调节机制,当节点的信道占用率超过阈值时,则适当增大调节因子的值,将其竞争窗口拉大,抑制该节点的竞争能力,提高其他节点竞争信道的机会;当节点的信道占用率低于某阈值时,则适当减少调节因子的值,将自己的其竞争窗口减小,提高其竞争能力。这样就提高了各节点发送数据的公平性。
论文最后,在不同的场景下用NS-2仿真软件对协议进行仿真。仿真结果表明,ADCF机制能显著提高节点发送数据的公平性,同时减小数据包的平均时延以及丢包率。