学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

多信道无线网格网MAC协议研究

作　者: 霍文娟
导　师: 高泽华
学　校: 北京邮电大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 无线网格网多信道媒体接入控制退避算法网络性能
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 60次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

作为下一代无线网络的关键技术,无线网格网具有自组网、自修复、自管理的特性,可为用户提供高容量高速率的Internet接入,成为了工业界和学术界研究的新热点。本文主要是无线网格网在多信道条件下媒体接入控制(Media Access Control,MAC)协议的研究。在论文中主要完成以下工作：首先介绍了无线网格网的研究背景、工业化和标准化进程。并对其网络概念和拓扑结构作了具体分析,概述了MAC协议设计的难点和主流思路,并介绍了无线网格网的QoS(Quality of Service)保证机制和应用场景。其次给出了多信道无线网格网MAC协议设计的现状,详细分析了各种协议的优缺点。着重介绍了多信道Hyacinth体系结构,并对其分布式负载感知信道分配算法作了改进,不仅使信道切换考虑信道质量和信道负载,同时信道重分配的周期随着网络负载状态动态改变,从而提高网络性能。之后在适用于多信道的MMAC协议基础上,设计了能够保证QoS的多信道媒体接入控制协议EMMAC (Enhances Muti-channel Media Access Control,EMMAC),能够保证在信道分配时均区分用户优先级和信道优先级,保证QoS,从而带来更加优越的用户体验。EMMAC协议采用IEEE802.11s协议建议的公共信道架构(Common Channel Framework,CCF)协商数据传输的方式和RTS/CTS(Request To Send/Clear To Send)的媒体接入协商模式以避免信道争抢和隐藏站点对网络性能的影响。EMMAC协议采用传统BEB算法基础上改进的退避算法BEIED(Binary Exponential Increase Exponential Decrease Backoff Algorithm,BEIED),在保证了算法简单有效的同时,弥补了BEB算法竞争媒体时节点之间的不公平和QoS无法保证的缺陷。论文中对EMMAC的各种帧格式和握手机制做了详细的介绍和分析,并采用二维马尔科夫链模型,利用概率方式归纳了网络中的节点行为,分析了传输时延、吞吐量性能,同时亦比较分析了传统DCF、MMAC和EMMAC在多信道WMN的性能,验证了EMMAC的优越性。最后对本文工作进行总结,并对后续工作进行探讨。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-13
  1.1 论文研究背景  9-10
  1.2 论文的研究内容和组织结构  10-11
  1.3 本章小结  11-13
第二章基于IEEE 802.11s的无线网格网  13-23
  2.1 无线网格网的概念和结构  13-16
    2.1.1 无线网格网的概念  13-15
    2.1.2 无线网格网的结构  15-16
  2.2 无线网格网的MAC设计  16-19
  2.3 无线网格网的应用  19-20
  2.4 本章小结  20-23
第三章多信道无线网格网中基于信道质量的信道分配算法  23-35
  3.1 多信道MAC研究现状  23-28
    3.1.1 单收发器多信道MAC  23-25
    3.1.2 多收发器多信道MAC  25-28
  3.2 多信道HYACINTH体系  28-31
    3.2.1 系统模型  28-29
    3.2.2 信道分配算法  29-31
  3.3 HYACINTH信道分配算法改进  31-33
  3.4 性能分析  33-34
  3.5 本章小结  34-35
第四章基于QoS的EMMAC协议  35-55
  4.1 基于QoS的EMMAC协议  35-43
    4.1.1 系统模型  36-37
    4.1.2 EMMAC协议中的信道分配  37-40
    4.1.3 EMMAC协议中的媒体接入  40-43
  4.2 EMMAC协议的性能评估  43-48
    4.2.1 马尔科夫链模型  43-45
    4.2.2 平均传输时延分析  45-47
    4.2.3 归一化吞吐量分析  47-48
  4.3 仿真结果分析  48-53
    4.3.1 平均传输时延仿真比较  48-51
    4.3.2 吞吐量仿真比较  51
    4.3.3 公平性比较  51-53
  4.4 本章小结  53-55
第五章总结与展望  55-57
参考文献  57-61
致谢  61-63
攻读学位期间发表的学术论文目录  63

多信道无线网格网MAC协议研究

内容摘要

全文目录

相似论文