文档介绍：中国科学技术大学
硕士学位论文
无线Mesh网络MAC层协议优化问题研究
姓名:秦桂红
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:谭小彬
2011-05-06
摘要
无线 Mesh 网络也称为“多跳网络”,是一种与传统无线网络完全不同的新
型网络技术。随着计算机网络技术的不断发展,无线网络越来越引起人们的重视。
本文主要研究无线 Mesh 网络 MAC 层协议的优化问题。
近年来,针对无线 Mesh 网络的研究主要分为两大部分,一部分是对 MAC
层的 DCF 机制的优化研究,另一部分是对传输流的优化控制。
作为一种新型的传输方式,网络编码可以大大提高无线网络吞吐量,网络编
码主要分为流内和流间编码两种,目前已实现的无线网络编码的协议主要是基于
较理想的网络状况或丢包率很低的网络,而实际的无线网络,丢包是不可避免的,
而且研究表明实际无线 Mesh 网络的丢包率在 30%左右或之上。
本文首先针对无线 Mesh 网络的退避机制提出了一种将链路状况引入到退避
时间的计算上来的优化算法,然后基于无线网络编码研究提出了新型的线性编码
和双重解码策略。
针对 MAC 层 DCF 的二进制退避算法存在的问题,即不能动态适应
网络环境的变化,本文采用新型的延迟退避算法,将链路状况引入到退避和延迟
时间的计算上来,使得数据帧的传输能够根据网络链路状况的变化而动态的调
整,避免拥塞的产生和资源的浪费。
针对前人提出的网络编码方法不能很好的适用于丢包率较高的无线网络,本
文提出了适合于丢包率较高的无线 Mesh 网络的新型的线性网络编码和双重解码
方案。编码包的形成采用随机线性编码策略,充分利用编码包的冗余特性,并且
采用线性编码和机会转发策略相结合,创造更多的编码机会;在解码过程中,采
用双重解码策略提高解码成功率,首先采用普通的 OVERHEARD 队列中的普通
包进行解码,解码失败后再采用编码缓存里面线性独立的两个编码包解码,如果
仍然解码失败则放弃此编码包,处理下一个编码包。
最后通过理论分析和 NS2 实验仿真,通过比较吞吐量和解码成功率等性能
指标,验证了我们提出的新型退避机制和新型线性编码、双重解码方案用于丢包
率较高的无线 Mesh 网络的有效性。

关键词:无线 Mesh 网络,线性网络编码,丢包率,DCF

I
ABSTRACT
Wireless works are also referred to as "multi-work", which is a
work technology pletely different with the traditional wireless
networks. With the continuous development work technology, people
have paid more attention to the work. In this paper we mainly study the
optimization problem of MAC layer protocol of Wireless works (WMN).
The research of wireless works is divided into two parts, one is the
optimization of DCF mechanism of the MAC layer itself and the other is the
optimization of traffic control.
As a new transmission pattern, network coding can greatly improve
the throughput of works; it can be divided into intra-flow encoding
and inter-flow encoding pattern. However, the work coding protocol has
been realized mainly based on the work conditions or work packet loss
rate is very low; while in the actual work, packet loss is inevitable, and the
research shows that the actual packet loss