无线Mesh网络节能策略研究

【摘要】：“绿色网络”是各类网络系统的发展趋势。无线Mesh网络(Wireless Mesh Network, WMN)作为解决“最后一公里”无线接入的关键技术,与“绿色网络”概念结合,不但可以降低自身能耗,还可以扩大自身的应用范围。因此WMN节能策略是一项具有深远意义的研究工作。 本文在深入研究现有的各类无线网络节能策略的基础上,结合功率控制、休眠机制和节能路由的思想,提出一种跨层的无线Mesh骨干网络(Wireless Mesh Backbone Network, WMBN)节能方案,为WMN节能策略的研究提供具有参考价值的研究结果。本文的主要研究工作如下： (1)深入研究多跳无线网络节能策略的相关理论与存在的问题,对现有的多跳无线网络节能策略进行分类,分析并总结各类方法。 (2)针对IEEE802.11协议的固定发射功率和独占式信道竞争机制所带来的能耗问题,提出一种基于功率控制和冲突避免(Power Control and Collision Avoidance, PCCA)的WMBN低能耗MAC层协议。通过NS2仿真实验验证,PCCA协议在能效和分组投递率方面优于IEEE802.11协议。 (3)在(2)所提出的PCCA协议基础上,分析节点休眠带来的路由失效问题,并针对该问题提出一种基于节点休眠概率的AODV协议改进方案(Sleep-based AODV, S-AODV)。 S-AODV协议将路由失效概率和路由跳数共同作为路由性能评判的标准,均衡网络负载,进一步提高网络的整体能效。仿真实验证明了在基于PCCA协议的能量受限的WMBN境中,S-AODV协议在网络延迟、吞吐量和分组投递率方面优于AODV协议。 【关键词】：无线Mesh网络 节能 功率控制 休眠机制 节能路由协议
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景与意义10-11
• 1.2 无线Mesh网络结构11-16
• 1.2.1 无线Mesh网络的基本结构11-14
• 1.2.2 能量受限的无线Mesh基础骨干网络14-15
• 1.2.3 EC-WMIBN、MANET和WSN的区别15-16
• 1.3 主要研究与贡献16
• 1.4 论文结构安排16-18
• 第二章 国内外研究现状综述18-25
• 2.1 功率控制18-20
• 2.2 休眠机制20-22
• 2.3 节能路由协议22-23
• 2.4 其他类型的节能机制23-24
• 2.5 小结24-25
• 第三章 EC-WMIRN节能MAC协议25-44
• 3.1 引言25-26
• 3.2 问题描述26-29
• 3.3 PCCA协议29-38
• 3.3.1 动态功率控制算法29-32
• 3.3.2 冲突避免算法32-38
• 3.4 协议仿真与性能分析38-42
• 3.5 小结42-44
• 第四章 基于PCCA协议的AODV协议改进44-58
• 4.1 引言44-45
• 4.2 问题描述45-47
• 4.3 S-AODV协议47-52
• 4.3.1 休眠概率47-49
• 4.3.2 S-AODV协议描述49-52
• 4.4 协议仿真与性能分析52-57
• 4.5 小结57-58
• 第五章 总结与展望58-61
• 5.1 论文总结58-59
• 5.2 未来工作的展望59-61
• 参考文献61-68
• 附录68-70
• 致谢70-71
• 攻读硕士学位期间参加的科研项目71
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文71

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