無線Mesh網(wǎng)中基于ABR協(xié)議的改進方案研究_圖文

1、 無線Mesh網(wǎng)中基于ABR協(xié)議的改進方案研究 作者： 作者單位： 孔洲， 劉玉軍 裝甲兵工程學院 100072 相似文獻(7條 1.期刊論文 姜濤.蔡海濱.JIANG Tao.CAI Hai-bin 新型無線Mesh網(wǎng)絡的QoS路由判據(jù)與算法 -計算機工程與設計 2009,30(11 針對無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡中采用何種路由判據(jù)進行路由選擇以增大網(wǎng)絡吞吐率的問題,在分析現(xiàn)有路由選擇準則不足的基礎上,通過綜合考慮鏈路的可用帶 寬、延時、可靠性和干擾等因素對鏈路OoS的影響,提出了一種新的綜合QoS路由準則和算法IRMQOS,并通過仿真驗證了該路由準則和算法的可行性.仿真實 驗結果表明,該方法能顯著提高網(wǎng)

2、絡吞吐率. 2.學位論文 黎春陽 一種基于帶寬調整的無線Mesh網(wǎng)絡QoS路由機制研究 2009 無線Mesh網(wǎng)絡(Wireless Mesh Network，WMN是一種在移動Adhoc網(wǎng)絡的技術基礎上，開發(fā)出的一種適用于民用通信的新型寬帶無線網(wǎng)絡，具有較高 的可靠性、自組織性和自愈性。目前，無線Mesh網(wǎng)絡的研究受到了學術界和工業(yè)界的重視，Mesh路由協(xié)議、Mesh網(wǎng)絡的QoS策略等關鍵技術成為研究的重 點。如何在無線Mesh網(wǎng)絡中提供QoS路由機制，是近年來的研究熱點。 本文首先提出了一種基于統(tǒng)計時隙的端到端可用帶寬估算算法，能提供較為精確的可用帶寬計算。該算法成功地將現(xiàn)有基于數(shù)據(jù)時隙的

3、兩點間可用 帶寬估算，擴展為端到端的可用帶寬估算?？捎冒l(fā)送時隙集合及可用接收時隙集合的引入，可以有效地避免隱藏終端、暴露終端等問題；啟發(fā)式的端到 端時隙調度策略，能很好地實現(xiàn)可用帶寬最大化。該算法較為簡單，擴展性好，實現(xiàn)比較容易，能為QoS路由提供較為精確的可用帶寬判據(jù)信息。 在基于統(tǒng)計時隙的端到端可用帶寬估算算法以及QoS相關理論的基礎上，本文提出了一種基于帶寬調整的QoS路由協(xié)議服務質量保證的帶寬調整 路由協(xié)議(QBR。它以可用帶寬作為主要的路由判據(jù)，綜合考慮業(yè)務特性、用戶優(yōu)先級別以及網(wǎng)絡可用帶寬等各方面因素，引入搶占壓縮等思想，能充分 利用網(wǎng)絡資源，避免不必要的路由重建，實現(xiàn)網(wǎng)絡均衡，減

4、少拒絕接納的幾率。仿真結果表明，QBR路由協(xié)議具有較高的數(shù)據(jù)投遞率，在提高網(wǎng)絡傳輸質 量等方面有較為明顯的優(yōu)勢。 3.期刊論文 張克非.楊壽保.胡云.滕達.ZHANG Ke-fei.YANG Shou-bao.HU Yun.TENG Da 基于多QoS參數(shù)約束的無線 Mesh網(wǎng)絡路由機制研究 -計算機應用研究2009,26(3 無線Mesh網(wǎng)絡的容量對時延、帶寬、跳數(shù)等QoS參數(shù)均較敏感,路由協(xié)議設計需要綜合考慮多種QoS性能約束.提出了基于模糊狀態(tài)信息的多QoS參數(shù)約 束和目標簡化模型,給出一種將跳數(shù)、時延等參數(shù)的多度量計算轉換為只需對帶寬參數(shù)單度量計算的路由發(fā)現(xiàn)方法.由于狀態(tài)信息的不固定性

5、,除了需要估 計系統(tǒng)的QoS參數(shù)(帶寬、時延、丟包率外,還需要根據(jù)噪聲的觀測信息來估計系統(tǒng)的狀態(tài)變量.提出了狀態(tài)變量與參數(shù)聯(lián)合估計的遞推算法,實現(xiàn)了節(jié)點 以較低的數(shù)據(jù)處理量完成較復雜的路由計算,從而降低計算開銷和維護代價,得到滿足多QoS性能約束的優(yōu)化可行路徑. 4.學位論文 袁淵 無線Mesh網(wǎng)絡中的高吞吐量可擴展路由算法 2008 無線Mesh網(wǎng)絡是一種高容量、高速率的分布式網(wǎng)絡，它不同于傳統(tǒng)的任何一種有線與無線網(wǎng)絡，具有自配置、自愈合、高帶寬、兼容性、低成本等 優(yōu)點，非常適合于覆蓋大面積開放區(qū)域。無線Mesh技術的出現(xiàn)為解決不同網(wǎng)絡之間的接入問題提供了極大的可能性，并越來越引起國內外學者

6、、專家和 研究人員的廣泛關注，已經(jīng)成為無線通信領域新的研究熱點。 與傳統(tǒng)的ADHOC網(wǎng)絡不同，大部分的MESH網(wǎng)絡應用為寬帶應用且有不同的QoS要求。然而，現(xiàn)有的ADHOC路由協(xié)議沒有考慮端到端的傳輸延時和公平性 ，延時抖動，節(jié)點吞吐量和丟包率等度量，因此不能支持無線MESH網(wǎng)絡中高吞吐量，不同QoS要求的應用。另外，現(xiàn)存網(wǎng)絡協(xié)議支持的網(wǎng)絡性能不具有擴 展性，隨著MESH網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)量和規(guī)模的增大，網(wǎng)絡的性能將急劇下降。 本文在分析已有ADHOC路由算法的基礎上，研究了無線MESH網(wǎng)絡中支持高吞吐量的路由協(xié)議。文中提出了一種支持網(wǎng)關和節(jié)點間有效通信的路由架構 和鏈路容量、流間流內干擾感知的路由判

7、據(jù)。相比于其他路由算法，本算法綜合考慮了多接口多無線電MESH網(wǎng)絡中影響吞吐量和延時的主要因素，因此 具有最優(yōu)的性能。通過NS-2網(wǎng)絡仿真，驗證了本路由算法能夠有效地改善網(wǎng)絡的吞吐量、端到端時延等指標，且與同類型算法相比在平均路徑長度和占 用網(wǎng)絡帶寬方面沒有明顯的增加。 另外，對于無線MESH網(wǎng)絡的可擴展性問題，本文提出了一種能感知流量分布的骨干網(wǎng)形成算法，在算法中，簇頭節(jié)點相互連接構成骨干網(wǎng)，每個骨 干節(jié)點會監(jiān)控自身的流量負載。如果負載超過了特定的門限，分簇將自動的分裂成更小的簇或匯聚成較大的簇。仿真結果表明，算法能有效地提高無線 MESH網(wǎng)絡的可擴展性和流量負載平衡性。 5.期刊論文 馮文

8、江.陳棟才.王茹茹.FENG Wen-jiang.CHEN Dong-cai.WANG Ru-ru 無線應急通信網(wǎng)中基于帶寬約束 的QoS路由協(xié)議 -計算機應用研究2010,27(12 針對日益頻發(fā)的自然災害和突發(fā)性緊急事件,采用易于快速配置的無線Mesh網(wǎng)絡構建應急通信系統(tǒng)是一種可行的技術方案,但救援現(xiàn)場復雜的通信環(huán) 境對系統(tǒng)的容量、可靠性、QoS等都提出了更高要求.而單信道網(wǎng)絡中存在嚴重的流內和流間干擾,導致系統(tǒng)容量下降,甚至無法提供足夠的帶寬資源來滿 足救援現(xiàn)場對可靠傳輸救援信息的通信需求.提出采用多接口多信道技術來提高系統(tǒng)容量,并以DSR協(xié)議為基礎,引入改進一種基于帶寬估計的QoS路由

9、機制 ,設計一種應急多接口多信道QoS路由協(xié)議-EM2QDSR.在路由判據(jù)設計中,充分考慮鏈路質量、負載均衡及信道多樣性的影響.仿真結果表明,該路由協(xié)議有 效地提高了系統(tǒng)吞吐量和可靠性,減小了傳輸延時. 6.期刊論文 顧曉燕.GU Xiao-yan 無線Mesh網(wǎng)絡DSR路由協(xié)議改進方法的研究 -無線通信技術2009,18(1 目前國內外已經(jīng)有許多研究對DSR路由協(xié)議進行改進,使其符合無線Mesh網(wǎng)絡的結構特性.本文根據(jù)不同的優(yōu)化原則如路由判據(jù)、QoS保證、負載均衡 、跨層設計等,研究了各種優(yōu)化原則下的DSR協(xié)議的改進思路,以及對現(xiàn)有的DSR協(xié)議改進算法進行了總結. 7.學位論文 宋譜 基于廣

10、播優(yōu)勢的無線網(wǎng)絡編碼系統(tǒng)性能分析與應用研究 2009 隨著移動通信和互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，無線多媒體業(yè)務需求的不斷增長，人們對寬帶無線接入的需求越來越迫切。人們期望，下一代(B3G/4G移動通 信系統(tǒng)能提供更高的數(shù)據(jù)速率，更大的系統(tǒng)容量支持更多的用戶并且滿足多種業(yè)務的不同服務質量(QoS要求。故下一代移動通信系統(tǒng)需要應用更多先進 的傳輸技術，以解決人們對帶寬的需求和有限的無線資源之間的矛盾。其中網(wǎng)絡編碼(network coding技術受到廣泛關注。 網(wǎng)絡編碼理論是網(wǎng)絡通信研究領域中的一項重要突破，通過允許中繼節(jié)點進行數(shù)據(jù)包級的編碼，而不再是簡單的信號存儲轉發(fā)，來有效提高整個網(wǎng) 絡的傳輸效率、容量

11、和健壯性。 一種新技術的出現(xiàn)，總是避免不了從簡單應用到與其他現(xiàn)有技術相互結合設計的演進過程以獲取更好的系統(tǒng)性能。網(wǎng)絡編碼也不例外。雖然網(wǎng)絡編 碼的核心步驟在于編碼操作，但其真正的性能優(yōu)勢體現(xiàn)在多用戶的差異性上，相同的編碼數(shù)據(jù)包被不同的用戶接收，接收者根據(jù)存儲數(shù)據(jù)包譯出各自所 需的信息，從而實現(xiàn)一次傳輸多個受益。而實現(xiàn)這一性能優(yōu)勢的物理條件在于廣播或組播。因此論文從探討無線網(wǎng)絡編碼的廣播優(yōu)勢出發(fā)，綜合考慮系 統(tǒng)的可靠性和有效性，探討了網(wǎng)絡編碼與無線通信系統(tǒng)各層關鍵技術相結合的有效方案，主要研究配置了網(wǎng)絡編碼模塊系統(tǒng)的關鍵技術算法設計及性能 分析等。 論文的主要工作包括：網(wǎng)絡編碼技術可以有效地提高

12、或達到網(wǎng)絡中系統(tǒng)容量。為了在無線多跳系統(tǒng)中更好地獲取網(wǎng)絡編碼增益，在網(wǎng)絡層提出一種 新的具有完全編碼意識的路由機制CCAR(CompleteCoding-Aware Routing：首先修正DSR(動態(tài)源路由Dynamic SourceRouting協(xié)議進行路由發(fā)現(xiàn)，獲得 所有滿足最大跳數(shù)約束的候選路徑并判定網(wǎng)絡編碼機會；在路由選擇階段量化網(wǎng)絡編碼后傳輸?shù)男阅軆?yōu)勢，提出ECTX(Expected Coding-aware Transmission Count的判據(jù)，來選擇一條最小代價的路徑，真正實現(xiàn)了具有網(wǎng)絡編碼意識的無線路由。仿真結果表明該機制在無線多跳網(wǎng)絡中，能夠有 效地增強節(jié)點對數(shù)據(jù)的處

13、理能力，相比于不使用網(wǎng)絡編碼的系統(tǒng)，具有5-20的系統(tǒng)吞吐量增益。本路由機制具有很高的實用價值，可以應用在例如 應急通信場景中，在不增加帶寬等資源配置的前提下，用存儲空間來換取系統(tǒng)吞吐率的有效提升。從而有效應對在短時間處理極繁重數(shù)據(jù)流量的業(yè)務需 求。 現(xiàn)有的基于多信道的無線路由協(xié)議選擇的多條路徑是節(jié)點不相交(node-disjoint或鏈路不相交(link-disjoint，不能有效提高吞吐量，降低時延 。為了提高系統(tǒng)頻譜利用率，并解決多信道路由同頻信道分集的難題，本文提出一種新的具有網(wǎng)絡編碼意識的多徑多信道路由機制M-CCAR(Multipath/channel Complete Codin

14、g-Aware Routing：在路徑發(fā)現(xiàn)階段，使用一種新的信道不相交(channel-disjoint的路由發(fā)現(xiàn)算法，以獲得所有滿足最 大跳數(shù)約束的候選路徑并判定網(wǎng)絡編碼機會。在選路階段量化網(wǎng)絡編碼后傳輸?shù)男阅軆?yōu)勢，并綜合考慮無線信道傳輸信道差錯及干擾的影響，提出一種 新的路由判據(jù)WCECTT(Weighted CumulativeCoding-aware ETT，真正實現(xiàn)了支持多信道的具有完全編碼意識的多徑路由。仿真結果表明該機制在無線多 跳網(wǎng)絡中，能夠有效地增強節(jié)點對數(shù)據(jù)的處理能力，相比于不使用網(wǎng)絡編碼的多徑路由算法，具有10-20的系統(tǒng)吞吐量增益。作為一種新型結合流間 網(wǎng)絡編碼的多徑多

15、信道路由，可以應用在無線多跳網(wǎng)絡中，從而有效提高系統(tǒng)吞吐量。 無線傳輸具有很高的比特出錯率和較大的傳輸時延。因此，在無線網(wǎng)絡廣播/組播中必須采用合適的策略來提高廣播操作的可信賴性。然而在組播環(huán) 境下實現(xiàn)可靠傳輸存在諸如重復恢復等難以解決的問題，使用網(wǎng)絡編碼可以在一定程度上解決這種問題。用網(wǎng)絡編碼進行組播差錯恢復機制一般有兩種 做法：網(wǎng)絡編碼結合前向錯誤糾正(FEC，如噴泉碼+網(wǎng)絡編碼；或網(wǎng)絡編碼結合自動重傳請求(ARQ。但是這些方案都存在一些重要缺陷：單純FEC的差 錯恢復技術因為不能適應分組丟失的變化，分組丟失少時嚴重地浪費帶寬，分組丟失嚴重時又不能恢復所有數(shù)據(jù)，因此很少被使用?，F(xiàn)有的各種協(xié)議多 采用反饋重傳的方式保證組播的可靠性。單純的ARQ技術只能檢錯，不能糾錯，這樣在比較惡劣的傳輸環(huán)境中重傳效率依然很差?；谶@些缺點，本文提 出一