基于多网卡多信道mesh网的路由协议研究

《基于多网卡多信道mesh网的路由协议研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于多网卡多信道MESH网的路由协议研究摘要无线MESH网不同于传统的无线多跳网络，路由器是固定的，移动性不是主要问题。因此迫切需要一种新的准则适应这种网络。N使用多网卡和多信道以提高网络容量。ESH网络设计的准则,但是必需的带宽计算很复杂。本文提出了一种新的路由准则SMETT，以避免复杂的带宽计算，并且设计一种名为传输感染因子(TIF)的传输干扰模型使ETT更接近真正的传输。关键词无线MESH网络；多信道；多网卡；路由准则1简介无线MESH网络(N)在近几年里已经成为研究的热点。由于它的一些特殊的应用已

2、经引起了商业的注意和巨大的兴趣。虽然N是由AdHoc网络发展而来，但它是一种全新的拓扑，AdHoc的路由已经不再适用于N。绝大部分传统的AdHoc路由准则是选择从源节点到目的节点的最小跳数。如果N也使用最小跳数准则，则容易在路由中包括较长的无线链路，导致较低的吞吐量，从而影响其达到最佳性能。因此路由准则可以根据无线链路的质量来选择较好的路径。MESH路由问题的关键就在于改进网络容量和提高个别传输的性能上。我们通过在每个节点上安装多个网卡来改进N容量的方法。这样可以使节点能够同时地传输和接收数据。同时每个节

3、点有多个网卡，也能提供一个实现多信道的策略。目前已有很多方法可以进行分布式的频道分配。本文提出一种新的路由准则，称为SMETT(SumofMotivatedExpectedTransmissionTime)，是为多网卡多信道环境而设计的。与ETT。2问题的形成2.1系统体系结构如图1所示，在无线MESH网络(N)体系结构中，每个节点有多个网卡和多条信道。这里不考虑如何分配频道。假设体系结构的每个路由节点都是相对固定的，在给定区域的每个点至少被一个接入点(AP)覆盖。为了覆盖一个大的区域，需要很多的AP。通

4、常情况下，把每个AP连接到以太网上，再依次连接到Inter是不现实的。因此只有一些AP连进有线基础设施，作为网关工作。移动终端用户直接从AP或从多跳AP访问互联网。图1N的体系结构2.2传输干扰:IEEE802.11DCF在有线网络中，因为各节点是独立的，所以链路上的任何传输都不会干扰其他链路上的传输。然而，在无线网路中，如果他们在彼此的干扰范围内，一个无线链路上的传输就有可能干扰其他的链路。IEEE802.11DCF子程序利用一个简单的载波侦听多路访问(CSMA)算法。当一个分组想要传输时，它通过传输分

5、组占用介质。如果侦听到介质是空闲的，那么分组将会被传输。否则，在当前冲突窗口大小内任意选择的退避计算器工作，并且让退避计算器开始倒计时，直到媒体空闲。当它感觉媒体忙碌时，节点中止计算器的倒计时窗口。这称为二进制指数退避。当一个节点传输一个分组时，它需要为可能的重传将发送的分组存在缓冲器中。当分组被确认收到时，缓冲器中的分组才被移去。如果有任何传输失败，缓冲器会为重传保护丢失的分组。因此缓冲器不空的时候将会增加。由于如果一个分组仍然存在缓冲器中，节点会试着占用媒体，所以这会影响在它的干扰范围内的节点的传输。

6、2.3预期传输时间(ETT)在提出预期传输时间(ETT)前，我们首先简短地描述ETX准则。ETX度量准则用于测量传输的预期数量，包括重传（需要在链路上发送一个单播分组）。ETX的推导开始于前向和反向的分组损失概率的测量，分别用pf和pr表示，然后计算预期传输数量。我们从计算分组传输不成功概率开始。因为802.11协议需要的是传输成功，所以分组必须成功地被应答。让p表示从x到y的分组传输不成功的概率：（1）802.11MAC将会重传一个传输不成功的分组。让S（K）表示分组从x到y经k次尝试后成功发送的概率。

7、（2）最后，从x到y成功地传送一个分组的必需的预期传输数量用ETX表示：（3）ETX准则用于路由选择。它将选择最低的积累ETX的路径。但是ETX准则不一定能为N选择较高吞吐量的路径。例如，它可能选择802.11b链路，但不选损失概率比较低的802.11a链路。在文章[3]中，作者给出了一个信道差异性优先选择，提供了一种新的准则，称为预期传输时间(ETT)。它定义为“带宽修正ETX”。让S表示分组的大小(例如1024个字节)，B表示链路的带宽(原始数据率)。那么ETT表示为：（4）根据方程(3)和(4)来计

8、算ETT，需要知道向前和反向损失率(pf和pr)以及每个链路的带宽。有两种方法可以获得每个链路的带宽。一种方法是每个802.11网卡给定值的固定带宽，但是固定速率不可能适合实际传输。另一个方法是让网卡自动地为每个分组选择带宽，这也是不现实的。3SMETT:激励预期传输时间总数3.1传输感染因子(TIF)在前面，我们解释了802.11DCF如何工作，说明了节点的缓冲器能影响链路上的传输。如果缓冲器是空的,只要它接受，节点能发送分