多速率多射频无线Mesh网降低组播延时技术研究

摘要

无线Mesh网络（WirelessMeshNetworks，WMNs）由车载Ad Hoc网络（VANET）发展而来，凭借其多个优势：高性价比、可扩展性强、有自愈性、易快速部署、有广泛的应用场景、具有高鲁棒性，已经广泛应用于人们的生产生活当中。同样针对WMNs的研究问题也越来越多，由于WMNs的研究中有大量研究是其信道分配问题，而信道分配的产生是源于无线网络的特性—无线传输，本课题的研究就将无线传输的劣势转化为优势，对WMNs的组播进行研究，本课题对WMNs的MR2-MC组播模型进行研究，目标是降低其对数据包的组播延时，从而提高整体的传输性能。
　　关于MR2-MC的组播延时研究，一般是针对三个问题进行研究：路由策略、信道分配、组播调度，路由策略中的难点在于MR2-MC模型的一个特性，即传输速率越高，则信号衰减越快，传输的范围越小，这就令策略研究人员需要权衡传输速率与传输范围的选择，若选择较高的传输速率，那么传输的范围必然较小，覆盖结点的数量必然较少，会影响传输性能，而使用较低的传输速率，同样也会影响传输性能，在前人的研究里，给出了MO、MD等优秀的路由算法，这些算法的结果是产生一棵组播树，但是其产生的组播树非常不平衡，所以有很大的改进空间。在本课题提出了路由树优化算法（MTOP）对组播树进行优化，使组播树更加平衡，提高组播并行，令整体延时降低；本课题给出了一个以信道分配策略结果作为输入的组播调度策略，称为基于染色算法的组播调度策略（CBMTS），从正交信道可同时组播的角度，提高组播的并行性，降低了组播的整体延时。
　　最后利用C++程序，编写一个算法模拟系统，对已有的路由与调度策略进行模拟，并实现了本课题提出的MTOP与CBMTS的模拟，生成了仿真与对比，针对整体延时与每个结点的平均延时进行了对比，证明了本课题算法的先进性，得出了本课题算法对MR2-MC模型下的组播延时降低较为显著的结论，并分析了在何种情况下本课题的算法可以发挥其最大的优势。

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第1章 绪 论

1.1 课题研究背景

1.2 课题来源

1.3 研究的目的与意义

1.4 国内外研究现状

1.5 本文的主要研究内容与结构

第2章 WMNs组播路由策略与组播树调度策略

2.1 无线Mesh网相关概述

2.2 MR2-MC组播路由策略

2.3 MR2-MC组播树结点调度策略

2.4 本章小结

第3章 MR2-MC降低组播延时技术

3.1 基于MO与MD算法结果的优化策略

3.2 采用的信道分配策略的简述

3.3 基于染色算法的组播调度策略

3.4 本章小结

第4章 仿真实验与结果分析

4.1 实验系统架构

4.2系统及主要函数功能说明

4.3 实验仿真和性能分析

4.4 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢