所謂論文提綱,是指論文作者動筆行文前的必要準備,是論文構(gòu)思謀篇的具體體現(xiàn)。構(gòu)思謀篇是指組織設(shè)計畢業(yè)論文的篇章結(jié)構(gòu),以便論文作者可以根據(jù)論文提綱安排材料素材、對課題論文展開論證。下面是一篇關(guān)于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)畢業(yè)論文提綱范文,供大家參考。
論文題目:關(guān)于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)信道分配策略的探討
近年來,無線Mesh 網(wǎng)絡(luò)(Wireless Mesh Network,WMN)以其特有的優(yōu)勢引起了人們的廣泛關(guān)注,成為研究的熱點[1],F(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(如802.11)提供了若干個互不干擾的信道,即這些信道可以同時在同一個范圍內(nèi)使用而不會造成干擾[2]。通過在無線Mesh 網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用多信道,可以提高系統(tǒng)吞吐量,改善網(wǎng)絡(luò)性能。
1 無線Mesh 網(wǎng)絡(luò)多信道MAC 協(xié)議
無線 Mesh 網(wǎng)絡(luò)是一種高容量、高速率和分布式網(wǎng)絡(luò)。它具有多跳、自組織和自愈合的特點[3]。傳統(tǒng)的多跳無線網(wǎng)絡(luò)大部分都是由單網(wǎng)卡節(jié)點組成的,當前的無線Mesh 網(wǎng)絡(luò),基本上也是采用單信道MAC 協(xié)議,限制了整個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率與網(wǎng)絡(luò)容量,不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。在無線Mesh 網(wǎng)絡(luò)中,通過使用多信道MAC 協(xié)議,使不同的節(jié)點在不同的信道上同時通信,可以有效的減少碰撞和干擾,從而提高系統(tǒng)的吞吐量。
如圖 1 所示,根據(jù)不同的硬件平臺,多信道MAC 協(xié)議可分為單接口多信道和多接口多信道。單接口多信道協(xié)議節(jié)點只有一個接口,任一時刻每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上只能有一個活躍的信道。但不同的節(jié)點可以同時工作在不同的信道上,這樣就增加了系統(tǒng)容量。如何協(xié)調(diào)Mesh 節(jié)點在多信道的條件下工作,是多信道單接口MAC 協(xié)議的研究重點。而且節(jié)點通信時需要來回切換信道,信道切換產(chǎn)生的時延會導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降。此類協(xié)議的典型代表是MMAC 協(xié)議和SSCH 協(xié)議。多接口多信道MAC 協(xié)議每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點配置多個接口,每個接口帶有獨立的MAC 層和物理層,可使用不同的頻段,節(jié)點在這些頻段上的通信是完全獨立的,可以同時進行。DCA(Dynamic Channel Assignment)、MUP(Multi-radioUnification Protocal)、PCAM(Primary Channel Assignment based MAC)可歸入這種類型[4]。
2 信道分配策略
本文提出了一種混合信道多信道協(xié)議HMCP,它假定網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點有m 個接口(m≥2),但每個節(jié)點的接口總數(shù)始終少于信道總數(shù)。假設(shè)節(jié)點上有f(1≤f
HMCP 簡化了需要提前知道信道切換表再在節(jié)點間進行協(xié)調(diào)的過程。每個節(jié)點僅僅需要知道與之通信的節(jié)點的固定信道即可;旌闲诺赖姆峙洳呗砸簿哂行诺绖討B(tài)分配的優(yōu)點,比如說,任何節(jié)點能夠在任意時間內(nèi)訪問任何信道。同時,該協(xié)議保持了固定信道分配策略的簡明性,舍棄了可換信道切換策略的復(fù)雜性。該信道分配策略的一個主要問題就是增加了廣播開銷。廣播消息需要在節(jié)點的所有信道上發(fā)送。這樣,這個節(jié)點周圍的所有節(jié)點都能收到廣播消息。因此,當一個節(jié)點要發(fā)送一條廣播消息時,它會通過固定接口發(fā)送一條廣播消息的副本到固定信道上。同時,它一個一個發(fā)送廣播消息的副本到可換接口的各個信道上。這在發(fā)送廣播消息的時候會帶來時延。
3 信道切換延遲
當一個節(jié)點的接口數(shù)目少于信道數(shù)目時,信道切換則成為必然。但是,可以通過盡可能的減少無線接口上信道切換的次數(shù)來減小信道切換的開銷。實驗中,每個節(jié)點有兩個無線接口和5 個信道。其中一個接口連接固定信道,而另外一個接口需要在其余的4 個信道間進行切換。當一個節(jié)點上的接口收到一個數(shù)據(jù)包時,它會檢測需要往哪個信道上發(fā)送這個數(shù)據(jù)包。
如果在固定信道上發(fā)送,那么就交付給無線網(wǎng)卡來處理連接固定信道的接口來發(fā)送這個數(shù)據(jù)包。否則,如果數(shù)據(jù)包在可換接口的某條信道上發(fā)送,需要在可換接口上切換到發(fā)送數(shù)據(jù)包的指定信道上發(fā)送。它還需要決定何時可換接口切換到指定信道上。如果當收到數(shù)據(jù)包后需要在不同的信道上進行傳送,則它會在可換接口上不停切換信道到對應(yīng)信道上,這樣,信道切換帶來的開銷會非常高的。當一個節(jié)點要發(fā)送多個數(shù)據(jù)流且這些數(shù)據(jù)流要經(jīng)過的下一跳信道不同時這種情況就會發(fā)生。此外,如果將一個數(shù)據(jù)包放在緩存區(qū)中等待可換接口切換到指定信道上的時間過長,這種時延也是導(dǎo)致系統(tǒng)性能降低的原因。
4 信道切換開銷的降低
本文采取的策略是在決定切換信道前先等待一段時間再在可換接口上切換信道,在這個信道上停留的最少時間是一段固定的時間,這段固定時間用CHAN_MIN_TIME 表示,默認設(shè)置為20ms,同時,還限定一個數(shù)據(jù)包的最大時延。這個策略的細節(jié)如下。
一 旦在可換接口上切換到另一個信道時, 那么, 在這個信道上至少停留CHAN_MIN_TIME(默認設(shè)置為20ms)。事實上,無論何時收到一幀數(shù)據(jù)需要在可換接口上傳輸時,它會檢測該幀是否要在可換接口的當前信道上傳輸。這時,有兩種情況可能發(fā)生:
(1) 如果當前可換接口連接的信道就是要發(fā)送該幀的信道,無線網(wǎng)卡直接發(fā)送此幀。這么做的前提是,可換接口上沒有其他幀正在等待發(fā)送到其他信道上并且發(fā)送此幀的時間開銷沒有超過該信道允許的最大時間(CHAN_MAX_TIME 默認設(shè)置為60ms) 。
CHAN_MAX_TIME 為一幀數(shù)據(jù)在可換接口上的信道隊列中等待被發(fā)送的最大時間。
(2) 另一種情況是,如果當前可換接口連接的信道不是要發(fā)送該幀的信道,那么,把該幀放到一個緩沖區(qū)中,同時啟動一個定時器。定時器運行CHAN_MIN_TIME 后,可換接口可能切換到發(fā)送該幀的信道上,新切換過來的信道就會把緩沖區(qū)的這幀數(shù)據(jù)處理掉。
要降低信道切換的時延,可換接口應(yīng)該花盡可能多的時間在不同信道上發(fā)送數(shù)據(jù)以及盡可能少的空閑時間和信道切換時間。為了降低信道切換的時延,本文約定可換接口上信道間切換最小時間間隔為CHAN_MIN_TIME。這么做是希望在信道上能夠發(fā)送更多的數(shù)據(jù),但是系統(tǒng)負載會增加。對于一個系統(tǒng)來說,如果一條信道上很輕的負載而其他信道上很重的負載,這是不合時宜的。