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網路技術畢業論文提綱

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所謂論文提綱,是指論文作者動筆行文前的必要準備,是論文構思謀篇的具體體現。構思謀篇是指組織設計畢業論文的篇章結構,以便論文作者可以根據論文提綱安排材料素材、對課題論文展開論證。下面是一篇關於網路技術畢業論文提綱範文,供大家參考。

網路技術畢業論文提綱

論文題目關於無線Mesh網路通道分配策略的探討

近年來,無線Mesh 網路(Wireless Mesh Network,WMN)以其特有的優勢引起了人們的廣泛關注,成為研究的熱點[1]。現有的無線網路協議(如802.11)提供了若干個互不干擾的通道,即這些通道可以同時在同一個範圍內使用而不會造成干擾[2]。通過在無線Mesh 網路中應用多通道,可以提高系統吞吐量,改善網路效能。

1 無線Mesh 網路多通道MAC 協議

無線 Mesh 網路是一種高容量、高速率和分散式網路。它具有多跳、自組織和自癒合的特點[3]。傳統的多跳無線網路大部分都是由單網絡卡節點組成的,當前的無線Mesh 網路,基本上也是採用單通道MAC 協議,限制了整個網路資料傳輸速率與網路容量,不能滿足人們日益增長的需求。在無線Mesh 網路中,通過使用多通道MAC 協議,使不同的節點在不同的通道上同時通訊,可以有效的減少碰撞和干擾,從而提高系統的吞吐量。

如圖 1 所示,根據不同的'硬體平臺,多通道MAC 協議可分為單介面多通道和多介面多通道。單介面多通道協議節點只有一個介面,任一時刻每個網路節點上只能有一個活躍的通道。但不同的節點可以同時工作在不同的通道上,這樣就增加了系統容量。如何協調Mesh 節點在多通道的條件下工作,是多通道單介面MAC 協議的研究重點。而且節點通訊時需要來回切換通道,通道切換產生的時延會導致系統性能下降。此類協議的典型代表是MMAC 協議和SSCH 協議。多介面多通道MAC 協議每個網路節點配置多個介面,每個介面帶有獨立的MAC 層和物理層,可使用不同的頻段,節點在這些頻段上的通訊是完全獨立的,可以同時進行。DCA(Dynamic Channel Assignment)、MUP(Multi-radioUnification Protocal)、PCAM(Primary Channel Assignment based MAC)可歸入這種型別[4]。

2 通道分配策略

本文提出了一種混合通道多通道協議HMCP,它假定網路中每個節點有m 個介面(m≥2),但每個節點的介面總數始終少於通道總數。假設節點上有f(1≤f

HMCP 簡化了需要提前知道通道切換表再在節點間進行協調的過程。每個節點僅僅需要知道與之通訊的節點的固定通道即可。混合通道的分配策略也具有通道動態分配的優點,比如說,任何節點能夠在任意時間內訪問任何通道。同時,該協議保持了固定通道分配策略的簡明性,捨棄了可換通道切換策略的複雜性。該通道分配策略的一個主要問題就是增加了廣播開銷。廣播訊息需要在節點的所有通道上傳送。這樣,這個節點周圍的所有節點都能收到廣播訊息。因此,當一個節點要傳送一條廣播訊息時,它會通過固定介面傳送一條廣播訊息的副本到固定通道上。同時,它一個一個傳送廣播訊息的副本到可換介面的各個通道上。這在傳送廣播訊息的時候會帶來時延。

3 通道切換延遲

當一個節點的介面數目少於通道數目時,通道切換則成為必然。但是,可以通過儘可能的減少無線介面上通道切換的次數來減小通道切換的開銷。實驗中,每個節點有兩個無線介面和5 個通道。其中一個介面連線固定通道,而另外一個介面需要在其餘的4 個通道間進行切換。當一個節點上的介面收到一個數據包時,它會檢測需要往哪個通道上傳送這個資料包。

如果在固定通道上傳送,那麼就交付給無線網絡卡來處理連線固定通道的介面來發送這個資料包。否則,如果資料包在可換介面的某條通道上傳送,需要在可換介面上切換到傳送資料包的指定通道上傳送。它還需要決定何時可換介面切換到指定通道上。如果當收到資料包後需要在不同的通道上進行傳送,則它會在可換介面上不停切換通道到對應通道上,這樣,通道切換帶來的開銷會非常高的。當一個節點要傳送多個數據流且這些資料流要經過的下一跳通道不同時這種情況就會發生。此外,如果將一個數據包放在快取區中等待可換介面切換到指定通道上的時間過長,這種時延也是導致系統性能降低的原因。

4 通道切換開銷的降低

本文采取的策略是在決定切換通道前先等待一段時間再在可換介面上切換通道,在這個通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,預設設定為20ms,同時,還限定一個數據包的最大時延。這個策略的細節如下。

一 旦在可換介面上切換到另一個通道時, 那麼, 在這個通道上至少停留CHAN_MIN_TIME(預設設定為20ms)。事實上,無論何時收到一幀資料需要在可換介面上傳輸時,它會檢測該幀是否要在可換介面的當前通道上傳輸。這時,有兩種情況可能發生:

(1) 如果當前可換介面連線的通道就是要傳送該幀的通道,無線網絡卡直接傳送此幀。這麼做的前提是,可換介面上沒有其他幀正在等待發送到其他通道上並且傳送此幀的時間開銷沒有超過該通道允許的最大時間(CHAN_MAX_TIME 預設設定為60ms) 。

CHAN_MAX_TIME 為一幀資料在可換介面上的通道佇列中等待被髮送的最大時間。

(2) 另一種情況是,如果當前可換介面連線的通道不是要傳送該幀的通道,那麼,把該幀放到一個緩衝區中,同時啟動一個定時器。定時器執行CHAN_MIN_TIME 後,可換介面可能切換到傳送該幀的通道上,新切換過來的通道就會把緩衝區的這幀資料處理掉。

要降低通道切換的時延,可換介面應該花盡可能多的時間在不同通道上傳送資料以及儘可能少的空閒時間和通道切換時間。為了降低通道切換的時延,本文約定可換介面上通道間切換最小時間間隔為CHAN_MIN_TIME。這麼做是希望在通道上能夠傳送更多的資料,但是系統負載會增加。對於一個系統來說,如果一條通道上很輕的負載而其他通道上很重的負載,這是不合時宜的。