无线网络中多速率多路径传输的带宽预留机制研究

摘要

近几年,一种新的无线网络架构—无线网格网络出现在人们的视线里。无线网格网络的核心思想是网络中的每个节点都能发送和接收信号,各个节点可以通过相邻的其他用户节点通过多跳的方式连接到骨干网,这样用户就可以很方便地通过周围节点加入到无线网格网络中。无线网格网络良好的可扩展性使得传统的WLAN—直存在的可伸缩性低和健壮性差等诸多问题等到解决。无线网格网络的出现,代表着无线网络的一次新发展,它的灵活性使得越来越被人们所关注。伴随着无线网格网络的发展,越来越多的应用,特别是如视频点播这样对带宽有严格要求的应用大量地涌现出来。
　　为了保证一定的画面质量,需要网络提供相应的带宽来支持。而现有的很多无线带宽预留机制都是模仿有线网络中的带宽预留机制,并没有很好地考虑到无线网格网络的特点,致使这些带宽预留机制并不能很好地适应动态变化的无线网格网络。与此同时,如何在实现带宽预留机制的同时提高整个无线网格网络的吞吐量也是一个重要的研究课题。
　　在本文中,我们首先介绍无线网格网络的特性、架构以及存在的问题和挑战;其次介绍在无线网络中现有的提供服务质量的路由协议;再次介绍机会路由的概念以及现在比较重要的机会路由协议;最后,详细阐述了我们提出的无线网络中多速率多路径传输的带宽预留机制—BREW。BREW首次将带宽预留与多速率多路径协议结合起来,因此BREW在支持带宽预留的同时也提高了整个无线网络的吞吐量。
　　BREW由三个模块构成:(1)网络剪枝和多速率多路径路由;(2)估算多路径路由路径的容量;(3)许可控制和带宽预留机制。通过这三个模块相互交互,最终做出对到来的数据流请求是否提供带宽预留的决策。BREW最主要的优点在于它将一个完整的数据流请求分割成多个子流进行处理,这样就能最大限度的发掘网络中剩余的带宽。与此同时,我们将BREW扩展到多播中,使得BREW对多播中的应用也有很好的支持。通过实验结果我们可以看出,BREW无论在单播还是多播的情况下都优于现有的路由机制。

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主要术语符号对照表

第一章绪论

1 .1 论文研究背景和意义

1 .2 国内外相关研究发展现状分析

1 .3 本章小结

第二章无线网格网络

2 .1 无线网格网络结构

2 .2 无线网格网络关键性技术和问题

2 .3 本章总结

第三章机会路由协议

3 .1 机会路由概念

3 .2 重要的机会路由算法

3 .3 本章总结

第四章传统无线网络中的服务质量路由协议

4 . 1 无线网络中Q oS路由协议中的挑战

4 . 2 无线网络Q oS协议设计中的权衡

4.3 QoS路由协议

4.4 本章总结

第五章多速率多路径无线网格网络中的带宽预留机制

5 .1 模型

5.2 BREW协议设计—单播

5.3 BREW协议—多播

5 .4 模拟实验

5 .5 本章总结

全文总结

5 .6 本文中的主要工作

5 .7 未来工作展望

第六章参考文献

第七章致谢

第八章攻读学位期间发表的学术论文目录