同构无线mesh网络中的端到端性能改进研究论文

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1、中国科学技术大学硕士学位论嵫渺鲈岭7‘。一又同构无线Mesh网络中的端到端性能改进研究作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：程辉计算机应用技术杨寿保教授二O一二年四月十日洲Ⅲ哪m㈣⋯l洲帅0Y2125175UnlVerSityOfSCienCeandTeChnOIOgyOfChinaAdiSSertatiOnfbrmaSter’SdegreeReSearChonlmproVingEnd—to—End——、●一一■●PertormanCelnlSomOrphICWireIeSSMeShNetWOrkSAuthor’sNa

2、me：HuiChengspeciality：CoIllputerapplicationandtechnologySupervisor：Pro￡ShoubaOYangFinishedtime：April10，2012中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：件签字日期：中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申

3、请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。签字日期：歹m．j、哆新签名：煎鲢签字日期：矽降歹，功·摘要摘要无线Mesh网络是一种具有多跳特性的新型宽带无线网络结构，可以有效解决传统WLAN的

4、弊端，将WLAN的应用范围从“热点”扩展到“热区”，并减少了对有线网络的依赖，而且网络的性能和覆盖范围也得到了提升，可提供高质量的无线宽带接入服务。在无线Mesh网络中，端到端的通信主要集中在移动终端和网关之间，数据从移动终端流向网关或者从网关流向移动终端。同时，无线Mesh网络与AP直接连接到高速有线骨干网的传统WLAN不同，AP与STA的接入链路和无线Mesh骨干网的链路质量和带宽均会成为影响网络端到端性能的瓶颈。现有研究表明，降低节点之间的干扰，提高数据发送的并发度，选择最优路径实现端到端的通信都可以改进无线Mes

5、h网络端到端的性能。降低节点干扰和提高数据发送的并发度方面的研究主要集中在提高空间复用度和信道利用率，相关的研究提出了相应的改进算法，考虑到了链路传输速率应适应于链路质量，但没有解决信道之间冲突问题。要实现空间的高复用度和数据的高速率之间的平衡，应该同时考虑感知门限和数据传输速率的选择。选择最优路径实现端到端的通信方面的研究主要集中在如何选择最优的AP作为接入点，多数策略是基于RSSI或者只考虑到了接入链路的质量，但没综合考虑到整个链路的质量情况，会严重影响端到端性能。本文主要针对无线Mesh网络的端到端性能改进的问题展

6、开研究。首先，通过大量文献对影响无线Mesh端到端性能的因素进行调研，从而从降低节点之间的干扰，提高节点传输的并发度和信道的利用率的角度进行考虑。分析了无线网络的空间复用度对端到端性能的影响，并从如何提高空间复用入手，分析了载波侦听阈值与空间复用的关系，再从节点竞争窗口大小变化对网络性能的影响进行分析，提出了一种自适应竞争窗口控制算法，用来改进网络端到端的性能，提高了网络吞吐量。其次，从如何选择更优的AP作为接入点的角度，来改进端到端的性能。对现有的AP选择策略进行分析和比较，总结出在无线Mesh网络结构下要进行合理的A

7、P选择，要考虑到哪些关键的影响因素，并提出了一种基于总的链路期望传输时间的接入选择策略。该策略既考虑到所选AP到网关的骨干网链路的期望传输时间，同时也考虑到了AP的负载情况以及所选AP之外的因素对STA的影响。仿真结果说明，该接入选择策略在性能方面相对于RssI有较大提升。关键词：端到端性能空间复用竞争窗口期望传输时间AP选择摘要IIABSTRACTWirelessMeshNetworkisnewbroadbandwirelessmulti-hopnetworkarcllitecture，providinghi曲一qua

8、litywirelessbroadballdaccessservices，cansolVemedraⅥ，backsoftraditionalWLANaIldeXtendstheWLANr姐geofapplications矗0mthe”hotspots”tome”hotzone”，alsoreducethed印ende