无线Mesh网络路由与信道分配优化研究

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1、无线Mesh网络路由与信道分配优化研究ResearchonRoutingandChannelAllocationOptimizationinWirelessMeshNetworks作者姓名：张维维专业名称：计算机应用技术研究方向：计算机网络指导教师：申铉京教授学位类别：工学博士培养单位：计算机科学与技术学院论文答辩日期：2018年6月5日授予学位日期：2018年6月日答辩委员会组成：姓名职称工作单位主席王宽全教授哈尔滨工业大学委员杨华民教授长春理工大学委员刘衍珩教授吉林大学委员秦贵和教授吉林大学委员赵宏伟教授吉林大学未经本论文作者的书面授权，依法收

2、存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的博士学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日《中

3、国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：□硕士■博士学科专业：计算机应用技术论文题目：无线Mesh网络路由与信道分配优化研究作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：作者联系电话：提要提要无线Mesh网络的关

4、键技术之一是路由，其中AODV路由是当前的研究热点。本文以AODV路由为研究对象，开展无线Mesh网络的路由和信道分配优化算法方面的研究。针对无线Mesh网络回程技术和网络接口的移动，提出基于组的信道分配算法，算法能为节点接口分配信道，将干扰值尽可能小的信道分配给回程接口，数据转发接口能充分利用信道的多样性，通过对多信道的优化增加了网络吞吐量，减少信道冲突，减少征用信道的等待时间，提高基础设施网络的吞吐量。针对信道切换的涟漪效应，本文采用抗涟漪效应的信道分配策略，提出了基于时空域多接口多信道分配算法，即一种基于贪婪算法的联合链路调度和路由的信道分配

5、算法，并进行了实验研究。实验结果显示：在两个子时序图中切换信道期间可以不存在额外开销，且不受射频接口数和约束条件的限制，提高网络容量。根据无线Mesh网络中路由器分布的公平性原则，采用博弈论方法对网络路由协议进行改进，提出了一种基于博弈论的公平性路由协议。实验结果表明，与AODV、混合无线Mesh路由协议相比较，基于博弈论的无线Mesh网络路由协议减少了端到端平均延迟、增加了网络吞吐量，其中网络公平性原则体现在各个节点占有的信道资源基本相近。文中还针对网络的有效性和可靠性问题，提出了一种能够提高混合无线Mesh网络的有效性和可靠性的信道分配算法。由

6、于节点随时间不断发生变化而无法实时更新，本文采用信道分配算法直接代替总线数据采集，通过构建具有不完全信息的博弈模型进行估计，其中竞争排名根据当前节点的信道分配算法和竞争节点的联合累积分布来估计。摘要摘要无线Mesh网络路由与信道分配优化研究无线Mesh网的架构、协议、标准在不断更新。无线Mesh网承袭WLAN部分技术优势，从AdHoc中分离，具有安装简便、结构灵活、高带宽以及前期投资低的特性，在室外和公共场所具有广阔的应用前景。无线网络在信息科技发展的今天，不断改变着我们的日常生活，但是需求不断更新，所以出现了Mesh网络，这是一种具有划时代意义的

7、无线网络，这不仅能够实现网络的自增长能力，而且能够使得其鲁棒性和灵活性大大增加，进而使得无线设备可以高效的联入无线网络中，有效的降低了网络设施构建的成本。另外，原有的网络覆盖范围有限，因为在原有的网络线路中，终端节点与传输节点有着明确的划分，二者不能有重合，但是Mesh却打破了这一壁垒，可以实现终端与传输节点的合并，这样使得中间节点增加，网络的覆盖面积也大大提高。网络传输的速率一直是制约无线网络高速发展的一个原因，但是Mesh的出现则是综合了其他网络类型的优势，从而使得网络传输速度得到了充分的提升，无线Mesh网络在理论上可以达到54Mb/s，甚至

8、更高，大大改善了现有网络的传输性能。再者，无线Mesh网络是这一种基于多跳传输的无线网络，网络中通常存在着多种冗余的传输路