所謂論文提綱,是指論文作者動(dòng)筆行文前的必要準(zhǔn)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(jì)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(duì)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(diǎn)[1],F(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(如802.11)提供了若干個(gè)互不干擾的信道,即這些信道可以同時(shí)在同一個(gè)范圍內(nèi)使用而不會(huì)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(diǎn)[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(diǎn)組成的,當(dāng)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(gè)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(diǎn)在不同的信道上同時(shí)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(tái),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(diǎn)只有一個(gè)接口,任一時(shí)刻每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上只能有一個(gè)活躍的信道。但不同的節(jié)點(diǎn)可以同時(shí)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(diǎn)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(diǎn)。而且節(jié)點(diǎn)通信時(shí)需要來回切換信道,信道切換產(chǎn)生的時(shí)延會(huì)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(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)配置多個(gè)接口,每個(gè)接口帶有獨(dú)立的MAC 層和物理層,可使用不同的頻段,節(jié)點(diǎn)在這些頻段上的通信是完全獨(dú)立的,可以同時(shí)進(jìn)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(gè)節(jié)點(diǎn)有m 個(gè)接口(m≥2),但每個(gè)節(jié)點(diǎn)的接口總數(shù)始終少于信道總數(shù)。假設(shè)節(jié)點(diǎn)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(diǎn)間進(jìn)行協(xié)調(diào)的過程。每個(gè)節(jié)點(diǎn)僅僅需要知道與之通信的節(jié)點(diǎn)的固定信道即可。混合信道的分配策略也具有信道動(dòng)態(tài)分配的優(yōu)點(diǎn),比如說,任何節(jié)點(diǎn)能夠在任意時(shí)間內(nèi)訪問任何信道。同時(shí),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(gè)主要問題就是增加了廣播開銷。廣播消息需要在節(jié)點(diǎn)的所有信道上發(fā)送。這樣,這個(gè)節(jié)點(diǎn)周圍的所有節(jié)點(diǎn)都能收到廣播消息。因此,當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)要發(fā)送一條廣播消息時(shí),它會(huì)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(shí),它一個(gè)一個(gè)發(fā)送廣播消息的副本到可換接口的各個(gè)信道上。這在發(fā)送廣播消息的時(shí)候會(huì)帶來時(shí)延。
3 信道切換延遲
當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)的接口數(shù)目少于信道數(shù)目時(shí),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(shí)驗(yàn)中,每個(gè)節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)無線接口和5 個(gè)信道。其中一個(gè)接口連接固定信道,而另外一個(gè)接口需要在其余的4 個(gè)信道間進(jìn)行切換。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)上的接口收到一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí),它會(huì)檢測需要往哪個(gè)信道上發(fā)送這個(gè)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(gè)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(shí)可換接口切換到指定信道上。如果當(dāng)收到數(shù)據(jù)包后需要在不同的信道上進(jìn)行傳送,則它會(huì)在可換接口上不停切換信道到對(duì)應(yīng)信道上,這樣,信道切換帶來的開銷會(huì)非常高的。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)要發(fā)送多個(gè)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(shí)這種情況就會(huì)發(fā)生。此外,如果將一個(gè)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(shí)間過長,這種時(shí)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(shí)間再在可換接口上切換信道,在這個(gè)信道上停留的最少時(shí)間是一段固定的時(shí)間,這段固定時(shí)間用CHAN_MIN_TIME 表示,默認(rèn)設(shè)置為20ms,同時(shí),還限定一個(gè)數(shù)據(jù)包的最大時(shí)延。這個(gè)策略的細(xì)節(jié)如下。
一 旦在可換接口上切換到另一個(gè)信道時(shí), 那么, 在這個(gè)信道上至少停留CHAN_MIN_TIME(默認(rèn)設(shè)置為20ms)。事實(shí)上,無論何時(shí)收到一幀數(shù)據(jù)需要在可換接口上傳輸時(shí),它會(huì)檢測該幀是否要在可換接口的當(dāng)前信道上傳輸。這時(shí),有兩種情況可能發(fā)生:
(1) 如果當(dāng)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(shí)間開銷沒有超過該信道允許的最大時(shí)間(CHAN_MAX_TIME 默認(rèn)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(duì)列中等待被發(fā)送的最大時(shí)間。
(2) 另一種情況是,如果當(dāng)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(gè)緩沖區(qū)中,同時(shí)啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)器。定時(shí)器運(yùn)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(huì)把緩沖區(qū)的這幀數(shù)據(jù)處理掉。
要降低信道切換的時(shí)延,可換接口應(yīng)該花盡可能多的時(shí)間在不同信道上發(fā)送數(shù)據(jù)以及盡可能少的空閑時(shí)間和信道切換時(shí)間。為了降低信道切換的時(shí)延,本文約定可換接口上信道間切換最小時(shí)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(fù)載會(huì)增加。對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)來說,如果一條信道上很輕的負(fù)載而其他信道上很重的負(fù)載,這是不合時(shí)宜的。