基于双链路的无线mesh网络骨干链路性能优化研究

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1、第10卷第16期2010年6月科学技术与工程Vo1．10No．16June20101671—1815(2010)16—4009·05ScienceTechnologyandEngineering⑥2010Sci．Tech．Engng．基于双链路的无线Mesh网络骨干链路性能优化研究胥少锋蒋新华邹复民王桐森(中南大学信息科学与工程学院，长沙410075；福建工程学院下一代互联网应用技术研究中心，福州350108)摘要骨干链路传输带宽是多跳无线Mesh网络性能的主要瓶颈之一。基于Linux开源代码构建无线Mesh网络实验床，分别在IXP425和x86平台下采用成熟的IEEE802．11a

2、无线横块对无线Mesh网络骨干链路性能进行了一系列实验研究。实验结果表明，采用双链路的无线Mesh网络骨干链路可以达到100Mb／s级别的传输带宽，将有效提升了多跳无线Mesh网络的应用前景能。关键词多跳Mesh骨干链路双链路中图法分类号TN929．5；文献标志码A目前，WiFi应用已由“无线热点”向“无线热优化其传输性能。最新推出的802．11n标准从理线”和“无线热区”转变。但是WiFi的覆盖范围通论上可达到100Mb／s以上的传输带宽，但目前还没常仅数百米，为降低部署成本、提高部署的灵活性，有相关的Mesh产品推出。而802．11a标准在市Mesh技术已成为无线宽带网络部署的重

3、要方式之场上已经有大量成熟的无线模块产品，并且同样支一⋯持OFDM和Turbo等技术。为此，现将基于802．11a。但是，无线Mesh网络存在一个关键难题：由于无线模块需要同时承担接入和回传任务，随着无标准组建无线Mesh网络实验床，分别在IXP425和线链路跳数的增加，其传输带宽将急剧下降_2'引。x86平台下展开深入的实验研究，以改进多跳MeshStrix公司提出采用多模Mesh网络技术j，文献[5]网络的骨干传输性能，并为基于802．11n的多跳则进一步提出了加强型多模Mesh技术，回传链路Mesh网络研究提供参考和技术准备。的基准带宽最高可以达到65Mb／s以上，且单跳衰减降

4、低到5％左右。但是，该回传链路基准带宽与1实验床搭建接入链路仍为同一数量级，而在“无线热线”等应用场合其跳数通常高达10跳以上，回传链路需要为该基于Madwifi开源代码，依次采用IXP425和x86硬件平台构建无线Mesh网络骨干传输链路实多跳链下的所有用户提供数据回传，具有明显的骨验床如图1所示。干链路特性，必须进一步研究和优化多跳Mesh网络的骨干链路性能。}蔓文献[6]对多模Mesh网络的多跳传输问题进—Endt~~int燃行了系列实验研究，指出CPU的处理能力是影响—霆EI~dpoin!Mesh节点传输带宽的主要因素之一，但没能进一步————鹱毁缝WDS竞续链篓斋2010年

5、3月16日收到福建省重点实验室(2008J1002)和福建工程图1链路带宽测试实验原理图学院科研发展基金项目(GY_Z08121)资助第一作者简介：胥少锋(1987一)，男，硕士研究生，研究方向：无线该实验床由两个Mesh节点及四个Mesh终端组宽带网络。E-mail：317327671@qq．tom。成。Mesh节点依次采用了IXP425(主频533MHz，内科学技术与工程10卷存32MB)和x86(主频26GHz，内存768MB)硬件平台，并配置了两块Atheros芯片的无线网卡(型号：DCMA一82)和两个以太网卡，从而可对无线Mesh骨干传输链路在不同硬件平台、不同无线链路数

6、下的传输性能进行深入的实验研究与分析。Mesh节点内使用Madwifi开源代码驱动两块无线网卡ath0与athl，采用5GHz频段的802．11Ta标准，并使节点1和2分Elapsedtime／h：min：s别工作为印和sta模式(ath0工作在42信道，athl工(a)实时带宽作在58信道)。Mesh节点上的以太网卡eth0／ethl908O与无线网卡ath0／athl通过Bridge开源代码构建为一70个4口的二层网桥，实现网卡之间的数据转发。船60畦遥50四台测试终端为普通联想PC机(CPU主频享o2．6GHz，内存768MB)，基于WindowsXP操作系吾3020统。Mes

7、h终端通过双绞线与Mesh节点上的以太网1O口相连，采用电信级网络性能测试工具NetlQ对无0线Mesh骨干链路性能进行测试，控制台版本为发送数据时间／s(b)CPU使用率Console5．40，测试终端版本为Endpoint6．0。图2IXP425平台下单链路带宽测试2IXP425平台下性能分析在节2．1实验的基础上，启动链路#2一#4一柏一榴，使双链路同时工作，同Henri试双链路的带宽。记录为验证一个Mesh节点上无线模块数对链路传输节点1的CPU使