無線Mesh網(wǎng)絡(luò)和結(jié)構(gòu)分析_第1頁
無線Mesh網(wǎng)絡(luò)和結(jié)構(gòu)分析_第2頁
無線Mesh網(wǎng)絡(luò)和結(jié)構(gòu)分析_第3頁
無線Mesh網(wǎng)絡(luò)和結(jié)構(gòu)分析_第4頁
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文檔簡介

1、無線Mesh網(wǎng)絡(luò)和結(jié)構(gòu)分析網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 內(nèi)容提要 概述 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu) 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用模式9.1 概述 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)(WMN,Wireless Mesh Network,又稱無線網(wǎng)狀網(wǎng)、無線網(wǎng)格網(wǎng)等) 和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一樣,也是一種應(yīng)用性的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),主要是以前面幾章介紹的各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的,特別是和移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有著非常密切的聯(lián)系。 9.1.1 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的起源傳統(tǒng)的基于基站方案的無線通信系統(tǒng)是通過“最后一公里”的無線接入,無法適應(yīng)業(yè)務(wù)需求的增長 。蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的出現(xiàn),大大緩解了用戶業(yè)務(wù)與系統(tǒng)資源之

2、間的矛盾。但只適用于人口稠密、有永久用戶業(yè)務(wù)需求的地區(qū)。移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一直在悄悄地與蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)平行發(fā)展;但在相當(dāng)長的一段時(shí)期內(nèi)并沒有在民用通信領(lǐng)域得到很好的應(yīng)用。無線局域網(wǎng)有效延伸了因特網(wǎng)的覆蓋范圍,但是商業(yè)化進(jìn)程在很多地區(qū)并不成功。技術(shù)上也無法做到像蜂窩網(wǎng)絡(luò)一樣無處不在的信號(hào)覆蓋。 無線Mesh網(wǎng)絡(luò): 基于移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)基礎(chǔ)開發(fā)的一種完全適用于民用通信的無線多跳網(wǎng)絡(luò)技術(shù),以實(shí)現(xiàn)無線通信中無處不在的通信目標(biāo)。傳統(tǒng)基站方案的無線通信系統(tǒng) WMN結(jié)構(gòu)示意圖 WMN與移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)、WLAN和WBAN的關(guān)系示意圖 9.1.2 移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)向無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的

3、演進(jìn)* 移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)和WMN技術(shù)的發(fā)展始終與一些成熟的技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)(如WLAN、WiMAX),從而構(gòu)成大規(guī)模的可伸縮性無線網(wǎng)絡(luò) 下一代無線網(wǎng)絡(luò)(或4G無線網(wǎng)絡(luò))不再是一種全新的單一結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),而是多種無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合,是一種多級(jí)網(wǎng)絡(luò)形態(tài)。移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn) 分級(jí)移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò) 基于WLAN的移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò) WiMAX作為Wi-Fi Mesh拓?fù)涞幕爻?WiMAX作為Mesh拓?fù)鋬?nèi)回程 WiMAX作為客戶端的接入網(wǎng) 9.1.3 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)與其他無線網(wǎng)絡(luò)的主要區(qū)別1無線Mesh網(wǎng)絡(luò)與蜂窩網(wǎng)絡(luò)的主要區(qū)別(1)可靠性提高,自愈性強(qiáng)。(2)傳輸速率大大提高。(3)投

4、資成本降低。(4)網(wǎng)絡(luò)配置和維護(hù)簡便快捷。 2.無線Mesh網(wǎng)絡(luò)與WLAN(Wi-Fi)的主要區(qū)別 (1) 從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上看,WLAN是典型的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)(P2MP,Point to Multiple Points)網(wǎng)絡(luò),而且采取單跳方式,因而數(shù)據(jù)不可轉(zhuǎn)發(fā)。WMN可以通過WR對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能轉(zhuǎn)發(fā)(需要對(duì)WLAN傳統(tǒng)的AP功能進(jìn)行擴(kuò)展和改進(jìn)) (2) 從協(xié)議上看,WMN與移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)基本類似。WLAN的MAC協(xié)議完成的是本地業(yè)務(wù)的接入,而WMN則有兩種可能,一種是本地業(yè)務(wù)的接入,另一種是其他節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)。對(duì)于路由協(xié)議,WLAN是靜態(tài)的因特網(wǎng)路由協(xié)議+移動(dòng)IP;但WMN則主要是動(dòng)態(tài)的按需發(fā)現(xiàn)的路

5、由協(xié)議,只具有較短暫的生命周期。3.無線Mesh網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)的主要區(qū)別(1) WMN由無線路由器構(gòu)成的無線骨干網(wǎng)組成。該無線骨干網(wǎng)提供了大范圍的信號(hào)覆蓋與節(jié)點(diǎn)連接。移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)都兼有獨(dú)立路由和主機(jī)功能,節(jié)點(diǎn)地位平等,接通性是依賴端節(jié)點(diǎn)的平等合作實(shí)現(xiàn)的,健壯性比WMN差。(2)WMN節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性低于移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn),所以WMN注重的是“無線”,而移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)更強(qiáng)調(diào)的是“移動(dòng)”。(3)從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來看,WMN多為靜態(tài)或弱移動(dòng)的拓?fù)洌苿?dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)多為隨意移動(dòng)(包括高速移動(dòng))的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?4)WMN與移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)模式不同,前者節(jié)點(diǎn)的主要

6、業(yè)務(wù)是來往于因特網(wǎng)的業(yè)務(wù),后者節(jié)點(diǎn)的主要業(yè)務(wù)是任意一對(duì)節(jié)點(diǎn)之間的業(yè)務(wù)流。(5)從應(yīng)用來看,WMN主要是因特網(wǎng)或?qū)拵Ф嗝襟w通信業(yè)務(wù)的接入,而移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)主要用于軍事或其他專業(yè)通信。 9.1.4 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):(1)可靠性大大增強(qiáng)。(2)具有沖突保護(hù)機(jī)制。 (3)簡化鏈路設(shè)計(jì)。(4)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍增大。 (5)組網(wǎng)靈活、維護(hù)方便。 (6)投資成本低、風(fēng)險(xiǎn)小。 缺點(diǎn):(1) 對(duì)于不同射頻信道的WMN的研究還處于試驗(yàn)研制階段,性能改善總體來說還不太滿意。(2)在WMN路由準(zhǔn)則和選擇算法等方面,目前提出的特別適用于WMN的路由協(xié)議寥寥無幾。(3)在WMN連接性和多路支持方面,

7、每個(gè)節(jié)點(diǎn)鏈路連接度也是一個(gè)至關(guān)重要的問題,并非使用射頻信道數(shù)越多,網(wǎng)絡(luò)性能越好,射頻信道數(shù)增加會(huì)帶來設(shè)備開銷和成本上升,同時(shí)可能會(huì)帶來更多的干擾問題。 (4)在WMN帶寬利用和資源分配算法方面,目前還沒有提出非常有效的可用算法和協(xié)議,相關(guān)問題還有待研究。9.2 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分類1. 平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2. 多級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3. 混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)WMN平面結(jié)構(gòu) WMN分級(jí)結(jié)構(gòu) WMN混合結(jié)構(gòu) 中國某城市超級(jí)城市WMN結(jié)構(gòu) 9.2.2 802標(biāo)準(zhǔn)族對(duì)Mesh結(jié)構(gòu)的支持1對(duì)Mesh結(jié)構(gòu)的支持 WiMAX基于Mesh的無線寬帶接入結(jié)構(gòu)圖 2對(duì)Mesh結(jié)構(gòu)的支持 IEEE新成立了一個(gè)子

8、工作組,制定標(biāo)準(zhǔn)化的擴(kuò)展服務(wù)集(ESS),即專門為WMN定義了MAC和PHY層協(xié)議。在這樣的網(wǎng)絡(luò)中,WLAN接入點(diǎn)可以像路由器那樣轉(zhuǎn)發(fā)信息。 3系列對(duì)Mesh結(jié)構(gòu)的支持(1)802.15.1:IEEE提出的第一個(gè)取代有線連接的WPAN技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),組網(wǎng)方式靈活多樣,且支持多跳,有力支持WMN結(jié)構(gòu)。(2)802.15.2:主要目標(biāo)是為802.15 WPAN發(fā)展推薦應(yīng)用,此協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為多種技術(shù)融入WMN提供了支持。(3)802.15.3:為消費(fèi)類電子及通信設(shè)備提供短距離無線連接的高速WPAN制定標(biāo)準(zhǔn)。子工作組進(jìn)一步發(fā)展制定了基于多帶OFDM聯(lián)盟(MBOA)的PHY層,使用超寬帶(UWB)技術(shù)達(dá)到高達(dá)48

9、0Mb/s的峰值傳輸速率,正是WMN所需的。(4)802.15.4:低數(shù)據(jù)速率、長電池壽命和低設(shè)備開銷要求的遙測技術(shù)制定的。ZigBee聯(lián)盟正在制定運(yùn)行在的MAC和PHY層以上的高層協(xié)議。它的網(wǎng)絡(luò)層支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),如星形、簇形和Mesh。(5)802.15.5:目前還在開發(fā)中,最終定位于WMN的MAC層,且不需要ZigBee或IP路由支持。 ZigBee協(xié)議結(jié)構(gòu) 4對(duì)Mesh結(jié)構(gòu)的支持 即移動(dòng)寬帶無線接入(MBWA)工作組成立于2002年12月,致力于為移動(dòng)用戶開發(fā)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),支持在36Hz頻帶可靠地進(jìn)行高速無線數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí),在室內(nèi)、室外環(huán)境中支持WMN結(jié)構(gòu)。 9.3 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)M

10、AC協(xié)議 在MAC協(xié)議上,WMN承襲了標(biāo)準(zhǔn)中的很多技術(shù),特別是標(biāo)準(zhǔn)更是專門針對(duì)傳統(tǒng)的802.11 MAC協(xié)議擴(kuò)展成為支持網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的新的協(xié)議,另外802.16 MAC協(xié)議也已支持網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 專門針對(duì)WMN設(shè)計(jì)的MAC協(xié)議,包括速率自適應(yīng)多跳網(wǎng)MAC協(xié)議、多信道WMN MAC協(xié)議等。 9.3.1 速率自適應(yīng)多跳網(wǎng)MAC協(xié)議速率自適應(yīng)技術(shù),是指在不同的信道條件下,選用適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)傳輸速率(調(diào)制方式)來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的最大吞吐量為了實(shí)現(xiàn)速率的自適應(yīng),有兩個(gè)方面比較關(guān)鍵:信道質(zhì)量估計(jì)和速率的選擇信道估計(jì)是利用時(shí)變信道的狀態(tài)來估計(jì)未來信道的質(zhì)量包括選用哪個(gè)參數(shù)作為信道質(zhì)量的度量和統(tǒng)計(jì)的時(shí)間。速率的選擇是利用信道質(zhì)

11、量的預(yù)測來選擇一個(gè)最佳的速率。人們通常通過設(shè)置門限的方法實(shí)現(xiàn)速率的選擇。 速率自適應(yīng)多跳網(wǎng)MAC協(xié)議的方案:運(yùn)用自適應(yīng)調(diào)制和編碼技術(shù),最大限度地利用信道的容量,根據(jù)不同終端報(bào)告的信道情況,提供個(gè)性化的調(diào)制方式在該方案中,無線設(shè)備能夠支持多種調(diào)制方式,即多種速率,并動(dòng)態(tài)地從中進(jìn)行選擇。RBAR是一種基于接收器的自適應(yīng)速率算法,其核心思想是允許接收端來選擇合適的數(shù)據(jù)分組的傳輸速率,通過RTS/CTS分組來攜帶信息進(jìn)行速率選擇信息的交換。其優(yōu)點(diǎn)如下:信道質(zhì)量的評(píng)估和傳輸速率的選擇基于接收端當(dāng)前的狀態(tài),這就保證了所作的信道評(píng)估是實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的,因此速率選擇更為準(zhǔn)確。因?yàn)樗俾实倪x擇是在RTS/CTS握手期間

12、交換的,信道質(zhì)量的評(píng)估更接近數(shù)據(jù)分組傳輸時(shí)的情況。若應(yīng)用到協(xié)議,只需要對(duì)協(xié)議進(jìn)行較小的改進(jìn)。9.3.2 多信道Mesh網(wǎng)MAC協(xié)議早在移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)中,人們就用了多信道的設(shè)計(jì)思想來提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率與網(wǎng)絡(luò)容量。WMN是Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的一種,仍然可以采用多信道MAC機(jī)制來設(shè)計(jì)WMN的多信道MAC協(xié)議。多信道MAC協(xié)議主要有以下幾種:按控制信道分:有專用控制信道的多信道MAC協(xié)議和無專用控制信道的多信道MAC協(xié)議。前者采用專用的射頻(一直在控制信道上)來傳遞控制信息,這樣,能夠更有效地傳遞控制信息,但信道的利用率不高。而后者不能夠有效地傳遞控制信息按節(jié)點(diǎn)射頻分:多射頻多信道MAC協(xié)議

13、和單多射頻多信道MAC協(xié)議。前者每個(gè)節(jié)點(diǎn)有多個(gè)射頻,這樣節(jié)點(diǎn)可以同時(shí)在多個(gè)信道上傳輸數(shù)據(jù),可以在多個(gè)信道上實(shí)現(xiàn)“邊說邊聽”的功能,更有效地控制節(jié)點(diǎn)的傳輸具有代表性的WMN多信道MAC協(xié)議:(1) 動(dòng)態(tài)信道分配(DCA)多信道MAC協(xié)議是有專用控制信道、兩個(gè)RF的多信道MAC協(xié)議。在DCA多信道MAC協(xié)議中,假定有個(gè)控制信道,N個(gè)數(shù)據(jù)信道,每個(gè)信道具有相同的帶寬??刂菩诺烙脕斫鉀Q信道的沖突和為每個(gè)終端分配信道的問題,數(shù)據(jù)信道用來傳輸數(shù)據(jù)。每個(gè)終端有兩個(gè)半雙工的收發(fā)器,即控制收發(fā)器和數(shù)據(jù)收發(fā)器??刂剖瞻l(fā)器在控制信道上與其他終端交換控制信息,得到接入數(shù)據(jù)信道的權(quán)利;數(shù)據(jù)收發(fā)器動(dòng)態(tài)地切換到一個(gè)數(shù)據(jù)信道

14、上來傳輸數(shù)據(jù)。(2) 多信道單收發(fā)器MAC協(xié)議 如何利用多個(gè)信道協(xié)調(diào)Mesh節(jié)點(diǎn)之間的通信,是多信道單收發(fā)器的MAC協(xié)議的關(guān)鍵所在。比較典型的有MMAC協(xié)議和SSCH協(xié)議。MMAC協(xié)議:沒有專用控制信道、每個(gè)節(jié)點(diǎn)配置一個(gè)半雙工收發(fā)器,每個(gè)節(jié)點(diǎn)是同步的。SSCH協(xié)議:將一組無線信道分配給網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),每個(gè)設(shè)備只具備一對(duì)收發(fā)器,收發(fā)器在不同的信道上來回切換,同一時(shí)刻只能在一個(gè)信道上接收或者發(fā)送,但在同一通信區(qū)域內(nèi)可以有多對(duì)節(jié)點(diǎn)同時(shí)通信(工作在不同的信道上)。(3) 基于主信道分配的(PCAM)多信道MAC協(xié)議 有專用控制信道、個(gè)射頻的多信道MAC協(xié)議。在PCAM協(xié)議中,每個(gè)節(jié)點(diǎn)配置個(gè)半雙工收發(fā)器。其中

15、兩個(gè)收發(fā)器主收發(fā)器和第個(gè)收發(fā)器主要用來傳輸數(shù)據(jù),第個(gè)收發(fā)器用來傳輸和接收廣播消息。(4) 多射頻統(tǒng)一協(xié)議(MUP) 是在符合標(biāo)準(zhǔn)的硬件基礎(chǔ)上開發(fā)的一種具備多塊網(wǎng)卡的多信道方案,該方案不需要改變現(xiàn)有的硬件平臺(tái),并且支持現(xiàn)有的應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。9.4 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議WMN是一種特殊的移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò),移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的很多路由協(xié)議可以作為WMN路由協(xié)議的基礎(chǔ)。例如,動(dòng)態(tài)源路由(DSR)協(xié)議、按需距離矢量(AODV)協(xié)議、基于節(jié)點(diǎn)間相互關(guān)系的路由(ABR)協(xié)議和基于信號(hào)穩(wěn)定性路由(SSR)協(xié)議等。最新的專門適用于WMN的路由協(xié)議,包括:多徑源路由(MSR)協(xié)議多射頻鏈路質(zhì)量源路由(M

16、R-LQSR)協(xié)議可預(yù)測的無線路由(PWRP)協(xié)議單收發(fā)器多信道路由(MCRP)協(xié)議等。 9.4.1 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分類(1)多判據(jù)路由 (2)多信道路由(3)多徑路由(4)分級(jí)路由(5)跨層路由(6)QoS路由(7)基于地理位置信息的路由(1)多判據(jù)路由路由協(xié)議一般使用最小跳數(shù)作為路由判據(jù),但是,對(duì)于兩節(jié)點(diǎn)之間滿足最小跳數(shù)原則的路徑,由于干擾沖突與通信距離等因素的影響,鏈路性能可能會(huì)很差,網(wǎng)絡(luò)吞吐量也將變得很差。同時(shí),單一的路由判據(jù)很難反映出鏈路質(zhì)量給各個(gè)性能指標(biāo)帶來的影響,因此,在制定路由判據(jù)時(shí),應(yīng)使用多路由準(zhǔn)則來解決此矛盾。 (2)多信道路由在WMN中,使用多信道的方式有:單收

17、發(fā)器多信道、多收發(fā)器多信道等。使用多收發(fā)器可以在不需要修改MAC協(xié)議的基礎(chǔ)上提升網(wǎng)絡(luò)性能。MR-LQSR(多射頻鏈路質(zhì)量源路由協(xié)議)是多信道路由協(xié)議,該協(xié)議提出了適應(yīng)多信道條件下的路由判據(jù)WCETT,綜合考慮了不同信道上的延時(shí)、帶寬等信息。(3)多徑路由在源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間選擇多條路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸稱為多徑路由。多徑路由技術(shù)可以很好地避免單徑路由時(shí)的網(wǎng)絡(luò)震蕩的影響,還可以在充分利用帶寬等網(wǎng)絡(luò)資源的同時(shí)實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡、路由容錯(cuò)等。在某條鏈路因?yàn)樾诺蕾|(zhì)量惡化而不能正常工作時(shí),其他鏈路可以繼續(xù)工作,因此,也可以在路由故障時(shí)避免路由重建等操作?;贒SR(動(dòng)態(tài)源路由)的多徑源路由協(xié)議屬于該類協(xié)議。(4)

18、分級(jí)路由通過分級(jí)技術(shù),在簇內(nèi)與簇間使用不同的路由,分別發(fā)揮各種路由的優(yōu)點(diǎn),從而實(shí)現(xiàn)大規(guī)模WMN的路由。在分級(jí)路由中,首先需要確定特殊的自組織分簇算法。每個(gè)簇?fù)碛幸粋€(gè)或多個(gè)簇頭。在決定簇大小的時(shí)候必須要使其滿足兩點(diǎn):第一,必須要足夠大,保證節(jié)點(diǎn)不會(huì)輕易地移出所在簇;第二,必須要足夠小,從而使源路由能夠很快地找到目的節(jié)點(diǎn)。(5)跨層路由路由協(xié)議與MAC協(xié)議之間的跨層設(shè)計(jì)是另一個(gè)有趣的課題,以往的研究都集中在網(wǎng)絡(luò)第三層上,但是對(duì)于WMN,由于網(wǎng)絡(luò)的時(shí)變特性,路由性能并不理想,所以可以從第二層提取一些狀態(tài)參數(shù)信息作為路由判據(jù)。還可以考慮合并MAC與路由層之間的一些功能。跨層設(shè)計(jì)可以使路由協(xié)議收集到節(jié)點(diǎn)

19、底層的實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸情況,從而做出正確的路徑選擇,以便提高網(wǎng)絡(luò)的性能。(6)QoS路由QoS路由的主要思想是首先選擇滿足用戶各種QoS要求的到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路徑;其次,在路徑建立后,若當(dāng)前路徑已經(jīng)不能滿足用戶QoS需求,那么節(jié)點(diǎn)需要尋找新的路由。(7)基于地理位置信息的路由基于地理位置信息的路由需要依靠GPS或類似的定位設(shè)備,從而增加了成本與復(fù)雜性,并且獲得目的節(jié)點(diǎn)的位置信息還要給網(wǎng)絡(luò)帶來很大的開銷。9.4.2 多射頻鏈路質(zhì)量源路由(MR-LQSR)協(xié)議MR-LQSR協(xié)議是微軟公司研發(fā)的多信道WMN路由協(xié)議,它采用一種新的路由性能判據(jù),稱為加權(quán)的累計(jì)傳輸時(shí)間(WCETT),WCETT綜合考慮了帶寬

20、等鏈路性能參數(shù)以及最小跳數(shù)等因素。該協(xié)議能在吞吐量與延時(shí)之間獲得一種平衡。MR-LQSR是在傳統(tǒng)的DSR(動(dòng)態(tài)源路由)路由協(xié)議的基礎(chǔ)上改進(jìn)得到的。MR-LQSR協(xié)議不但需要獲得路徑中節(jié)點(diǎn)和其鄰居鏈路相關(guān)的狀態(tài)信息,而且還要綜合鏈路狀態(tài)信息來評(píng)價(jià)鏈路質(zhì)量的優(yōu)劣,從而形成自身的路由準(zhǔn)則。MR-LQSR協(xié)議假設(shè)WMN中所有的MR為靜態(tài)節(jié)點(diǎn),而且,該協(xié)議還假設(shè)每個(gè)節(jié)點(diǎn)有多個(gè)不同且互不干擾的無線收發(fā)器。MR-LQSR是一種稱為累計(jì)傳輸時(shí)間的判據(jù)和鏈路狀態(tài)源路由協(xié)議(LQSR)的結(jié)合。9.4.3 可預(yù)測的無線路由協(xié)議(PWRP)可預(yù)測的無線路由協(xié)議(PWRP)是Tropos公司開發(fā)的應(yīng)用于其“Wi-Fi蜂

21、窩網(wǎng)絡(luò)戶外系統(tǒng)”的私有路由協(xié)議。該協(xié)議并非只按跳數(shù)來進(jìn)行路由選擇,而是通過比較數(shù)據(jù)誤包率及其他網(wǎng)絡(luò)條件來選擇特定環(huán)境下的最優(yōu)路徑。PWRP是基于傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)(如因特網(wǎng))路由協(xié)議OSPF改進(jìn)的,針對(duì)Wi-Fi無線網(wǎng)狀小區(qū)應(yīng)用而設(shè)計(jì)。PWRP選擇可達(dá)到最大吞吐量的路徑來傳輸?shù)竭_(dá)有線網(wǎng)關(guān)的信息,減小了射頻干擾、路徑故障以及業(yè)務(wù)載荷等因素的影響。PWRP適用于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò),具有路由開銷小等優(yōu)點(diǎn)。9.4.4 單收發(fā)器多信道路由協(xié)議(MCRP)WMN的性能通常因用戶的增加而迅速降級(jí),信道共享是造成這種情況最主要的原因之一。現(xiàn)有大部分設(shè)備都是單收發(fā)裝置,節(jié)點(diǎn)在一個(gè)時(shí)刻只能偵聽一個(gè)信道,這些因素使得多信道路由設(shè)計(jì)變得十分復(fù)雜。單收發(fā)器多信道路由協(xié)議(MCRP)是由UIUC大學(xué)Jungmin So等人提出的。MCRP支持在同一區(qū)域中同時(shí)使用互不干擾的多信道資源。MCRP在網(wǎng)絡(luò)層完成信道管理工作,MAC層不需做任何修改。9.4.5 高吞吐率路由(SrcRR)協(xié)議SrcRR 協(xié)議是在分析DSR+ETX(動(dòng)態(tài)源路由+期望傳輸次數(shù))協(xié)議弊端的基礎(chǔ)上提出的。 (DSR+ETX協(xié)議帶來的吞吐量十分有限)SrcRR協(xié)議主要運(yùn)用如下新技術(shù):使用自適應(yīng)傳輸速率控制

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