無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的媒體接入控制策略與分組調(diào)度算法研究.pdf

1、無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)(Wireless Mesh Network：WMN)是一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為網(wǎng)狀的分布式網(wǎng)絡(luò)，其通信依靠節(jié)點(diǎn)之間相互協(xié)作，以無(wú)線多跳的方式為用戶終端提供因特網(wǎng)接入服務(wù)。由于無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)具有高速率、高容量，低成本等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)受到業(yè)界的廣泛關(guān)注。隨著無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用的推廣，其業(yè)務(wù)也呈現(xiàn)出多樣化趨勢(shì)，并且不同的業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求也在提高。無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)有限的頻譜資源與其業(yè)務(wù)需求增長(zhǎng)之間的矛盾日益尖銳，所

2、以如何提高無(wú)線資源的利用率，實(shí)現(xiàn)資源的公平接入和滿足用戶業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證成為了當(dāng)前無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。而媒體接入控制(Medium Access Control：MAC)和分組調(diào)度(Packet Scheduling)機(jī)制是為網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證的重要措施，本文以國(guó)家863課題“層次化拓?fù)淇刂频膶拵o(wú)線自組網(wǎng)體系研究”需求為應(yīng)用背景，在無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)研究的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)開(kāi)展了媒體接入控制和分組調(diào)度機(jī)制

3、研究。
　　 媒體接入控制的主要作用是以一定的順序和有效的方式分配和協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)信道，其主要目的是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)容量的最大化，同時(shí)，也考慮在各個(gè)用戶之間實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入的公平性和有區(qū)分的服務(wù)質(zhì)量保障。針對(duì)媒體接入控制協(xié)議，本文首先對(duì)其進(jìn)行了分類(lèi)討論，其后分別研究了IEEE802.11s/WiFi Mesh和IEEE802.16/WiMAXMesh網(wǎng)絡(luò)的媒體接入控制機(jī)制。其中：首先，分析了IEEE802.11sMesh標(biāo)準(zhǔn)的中的點(diǎn)協(xié)調(diào)功

4、能(PCF)、分布式協(xié)調(diào)功能(DCF)及增強(qiáng)型(EDCA)接入機(jī)制的工作原理。重點(diǎn)開(kāi)展了EDCA接入機(jī)制數(shù)學(xué)建模分析，討論了退避算法對(duì)系統(tǒng)吞吐量和業(yè)務(wù)時(shí)延的影響，改進(jìn)了EDCA接入機(jī)制的退避算法的缺陷。其次，開(kāi)展了IEEE802.16 Mesh標(biāo)準(zhǔn)中的的媒體接入控制研究，基于TDMA時(shí)隙的動(dòng)態(tài)預(yù)約是IEEE802.16 Mesh網(wǎng)絡(luò)媒體接入控制的關(guān)鍵問(wèn)題。本文研究了基于TDMA方式的集中式和分布式時(shí)隙調(diào)度和接入機(jī)制，并結(jié)合業(yè)務(wù)的QoS要