论文部分内容阅读
无线Mesh网络是一种新型的宽带无线网络结构,即高容量、高速率的分布式网络,它不同于传统的无线网络,可以看成是无线局域网和移动Ad hoc网络的融合。目前无线Mesh网络已经成为下一代无线网络的研究热点。课题组原实验床的研究主要侧重于小规模的Ad hoc网络中多媒体业务的传输,但是Mesh网络与Ad hoc网络应用环境不同,其上运行的业务对网络可用带宽、延迟等有更高的要求。本论文的主要目标是在原Ad hoc实验床的研究基础上,建立Mesh网络实验床,通过路由协议的改进和性能扩展,提高网络的传输性能。首先,针对无线Mesh网络的Internet接入业务对高可用带宽的要求,在不加入新的硬件设备的前提下,作者充分使用了IEEE 802.11互不重叠的无线信道,设计了分层的Mesh网络架构。对DSR协议进行了多频段扩展,修改了DSR协议中路由发现和维护过程,引入了多频段网关的概念。信道干扰和多跳场景的实验表明引入了多频段技术的Mesh网络可用带宽得到明显提升。其次,为了实现多个IGW(Internet gateway)的Mesh网络中网关节点的负载平衡,减少网关拥塞造成的丢包,作者修改了原DSR协议中IGW的发现和维护过程,设计了新的网关选择算法。通过协议中新加入的控制包-HELLO广播包来更新和维护节点的网关列表信息。新的网关算法规定首先选出优先级最高的网关节点,再从中选出可用带宽最高的节点作为最优网关,用于转发发往外网的数据包。实验结果表明改进后的DSR协议的吞吐率、数据包投递率、延迟抖动和端端延迟等方面性能均有明显的提升。最后,作者在搭建的Mesh实验床上进行了综合业务的实验。实验结果表明改进的DSR协议能很好的满足无线Mesh网络中包括视频传输在内的多种业务的传输需要。