無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的負載均衡路由技術(shù)研究.pdf

1、近些年來，隨著無線移動通信技術(shù)的高速發(fā)展，人們的生產(chǎn)和生活發(fā)生了翻天覆地的變化。無線Mesh網(wǎng)絡(luò)(Wireless Mesh Networks，WMN）作為一種寬帶無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因其自組織、自愈性、高速率、易組網(wǎng)和可靠性高等優(yōu)點得到了廣泛的應(yīng)用。
　　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點數(shù)目逐漸增多、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量不斷加大，網(wǎng)絡(luò)拓撲也變得越來越復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)性能隨之下降。在這種情況下，負載均衡通過利用不同分組傳輸路徑和有足夠帶寬資源的節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)分組，減

2、輕網(wǎng)絡(luò)擁塞，達到提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量和保證網(wǎng)絡(luò)性能的目的。因此研究WMN負載均衡功能的路由度量，對提升網(wǎng)絡(luò)整體性能有十分重要的意義。
　　首先，本文概述了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)及其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，對WMN節(jié)點負載均衡和網(wǎng)關(guān)節(jié)點負載均衡進行了深入的分析與研究，進一步討論了負載均衡路由度量和AODV協(xié)議。
　　其次，文章對干擾負載感知路由度量（Interference-Load Aware routing metric，ILA）展開分析，提出干擾

3、感知的負載均衡路由度量（Interference-Aware Load Balancing routing metric，IALB）。在干擾鄰居節(jié)點的負載描述干擾強度的基礎(chǔ)上，進一步分析節(jié)點負載的影響，將干擾鄰居節(jié)點的數(shù)量、負載和與被干擾節(jié)點的距離綜合作用因素作為流間干擾強度。使用節(jié)點處的平均隊列長度捕捉節(jié)點負載，并改進期望傳輸時間消除鏈路的不對稱性，避開重干擾區(qū)域，均衡網(wǎng)絡(luò)流量，避免發(fā)生擁塞，實現(xiàn)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點的負載均衡。<

4、br>　　再次，本文在IALB基礎(chǔ)上進行多網(wǎng)關(guān)拓展，根據(jù)多網(wǎng)關(guān)負載對網(wǎng)絡(luò)性能的影響，提出干擾感知的多網(wǎng)關(guān)負載均衡路由度量（Interference-Aware Load Balance Multi-Gateway routing metric，ILBMG）。通過節(jié)點分級、自回歸平滑機制計算網(wǎng)關(guān)負載，反映網(wǎng)關(guān)節(jié)點剩余能力，區(qū)分Internet業(yè)務(wù)和客戶端業(yè)務(wù)，描述通信鏈路干擾強度，均衡干擾環(huán)境下多網(wǎng)關(guān)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中通信流量。
　

5、　最后，文章搭建NS2仿真平臺，基于Ramon模型設(shè)計了多接口多信道的NS2模塊?；诋悩?gòu)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)，完成了網(wǎng)關(guān)模塊的設(shè)計，包括與Internet和與WMN內(nèi)部節(jié)點互通兩部分內(nèi)容。在無線Mesh網(wǎng)絡(luò)格形拓撲中分別對IALB和ILBMG路由度量進行固定數(shù)據(jù)流個數(shù)下發(fā)包速率對網(wǎng)絡(luò)性能影響的仿真實驗。此外，在隨機拓撲中分別對IALB和ILBMG路由度量進行了數(shù)據(jù)流個數(shù)和發(fā)包速率多因素對網(wǎng)絡(luò)性能影響的仿真實驗。NS2仿真結(jié)果表明IALB和