無線網(wǎng)格網(wǎng)中關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、隨著人們通信需求的提高，無處不在(Ubiquitous)、寬帶(Broadband)和無線(Wireless)成為了當(dāng)前通信領(lǐng)域最流行和最關(guān)鍵的三個詞。在這種形勢下，做為下一代無線網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的無線網(wǎng)格網(wǎng)由于有望滿足以上條件而受到了越來越多的關(guān)注，成為了工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的一個研究熱點(diǎn)。 無線網(wǎng)格網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)涉及到網(wǎng)絡(luò)中的方方面面，本論文的研究側(cè)重點(diǎn)放在MAC層、網(wǎng)絡(luò)層以及入侵檢測方面的相關(guān)協(xié)議及算法。在對現(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行深入研

2、究的基礎(chǔ)上，本論文完成了以下一些具有創(chuàng)新性的工作： 1.針對多跳多信道的無線網(wǎng)格網(wǎng)提出了基于快速轉(zhuǎn)發(fā)的媒體接入控制方案。現(xiàn)有的媒體接入控制方案只考慮了一跳范圍內(nèi)的信道競爭，并不適合于多跳的無線網(wǎng)格網(wǎng)，尤其不適合于需要傳輸實(shí)時業(yè)務(wù)的無線網(wǎng)格網(wǎng)。因此，本文針對IEEE802.11s在MAC層進(jìn)行路由選擇的特點(diǎn)，提出了一種基于快速轉(zhuǎn)發(fā)的媒體接入控制方案，對提高實(shí)時業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量、減少端到端時延具有重要作用。 2.針對多收發(fā)器多

3、信道無線網(wǎng)格網(wǎng)提出了基于未來信道預(yù)留的媒體接入控制協(xié)議。為了減輕多信道無線網(wǎng)格網(wǎng)中常見的“耳聾問題”和“多信道隱藏終端問題”，常用的方法就是設(shè)置一條公共控制信道。然而，控制信道的使用引入了信道利用率低、信道請求相對集中的問題。因此，本文提出了基于未來信道預(yù)留的媒體接入控制協(xié)議，對提高數(shù)據(jù)信道利用率、降低端到端時延、增加系統(tǒng)吞吐量具有重要作用。 3.針對感知無線網(wǎng)格網(wǎng)提出了基于頻譜樹的按需路由協(xié)議。無線網(wǎng)格網(wǎng)雖被認(rèn)為是下一代無線網(wǎng)

4、絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，它的性能卻被擁擠的無執(zhí)照頻段所限制。而感知無線電技術(shù)支持無線頻譜的靈活使用，允許無執(zhí)照用戶動態(tài)的接入空閑頻譜。因此，本文將感知無線電技術(shù)與無線網(wǎng)格網(wǎng)有效結(jié)合起來，并提出了基于頻譜樹的按需路由協(xié)議，有效解決了路由選擇和頻譜決定之間的協(xié)作問題。此外，本文還提出了一個新的路由度量因子和頻譜自適應(yīng)的路由恢復(fù)算法。 4.針對感知無線網(wǎng)格網(wǎng)提出了基于能量節(jié)約的路由算法。在基于客戶端網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的無線網(wǎng)格網(wǎng)中，能量問題顯得尤為關(guān)鍵。

5、因此，本文提出了一種節(jié)能的路由算法，該算法通過將按需頻譜偵聽和節(jié)省功率消耗的路由發(fā)現(xiàn)機(jī)制相結(jié)合，有效的解決了路由選擇和頻譜決定之間的協(xié)作問題并減少了不必要的功率消耗。 5.針對無線網(wǎng)格網(wǎng)中的分布式入侵檢測提出了ConvexQuadratic優(yōu)化合并算法。因?yàn)槿狈惺降木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分布式入侵檢測成為保護(hù)無線網(wǎng)格網(wǎng)的必要手段。在分布式入侵檢測中，一個常見的問題就是如何有效的整合從多個分散的節(jié)點(diǎn)接收到的不同的本地檢測信息。因此，本文針