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随着各种无线网络向下一代网络发展,无线网络为人们的生活提供了更高质量的服务。在这些新兴网络中,无线Mesh网络(WMN)逐渐受到研究人员的关注。无线Mesh网络是ad hoc网络的重要分支,它集合了WLAN和ad hoc网络的优点,是一种自组织、自适应、能够自我愈合的多跳无线网络,可以提供高速的、稳定的端到端的无线传输,被看作是商业应用中“最后一公里”无线宽带接入的最佳方案。
无线Mesh网络作为一种显著、新颖的无线技术,可以提供各种应用,其主要业务来往于Internet。由Mesh路由、Mesh网关和普通Mesh用户节点可以组成无线Mesh骨干网、无线Mesh用户网以及无线Mesh混合网,以满足不同应用的需要。
多信道技术采用多个信道,有通信要求的节点征用未被占有的有效信道资源,进行数据发送业务。每个信道都可以为任何有权使用它的节点服务,即网络节点能够并行进行数据传输。
论文引入多信道技术,阐述了多信道无线Mesh网络数据链路层MAC协议和网络层路由协议。分析和验证了当前流行的无线Mesh网络多信道扩展方案。仿真实验结果证明双信道无线Mesh网络的网络平均吞吐量相比单信道条件有了极大的提升。
论文针对无线Mesh网络自私节点问题,分析了自私节点产生的原因和导致的不良后果。结合实际应用背景,探讨了现有解决方案的优劣。并在此基础上提出了新的路由协议,在一定程度上解决了自私节点问题,更好的发挥了无线Mesh网络的性能优势。全文的主要研究成果如下:
(1)建立无线Mesh网络自私节点模型,理论分析并仿真验证了节点自私程度对网络性能的影响。
(2)引入经济学竞价模型--Vickrey竞价模型,理论验证了Vickrey竞价模型能够较好地解决无线Mesh网络自私节点问题。
(3)针对无线Mesh网络自私节点问题,基于Vickrey竞价机制,提出了适应的路由协议。同时提出了链路繁忙程度指标,以传统AODV路由协议为基础,引入Vickrey竞价模型,优化了传统AODV路由协议,提出了全新的AODV-B路由协议。仿真实验结果表明,AODV-B协议同传统AODV协议相比,能够改善自私节点问题,提升网络性能。