信息通信专业Wirelessmeshnetwork

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,#,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,#,Wireless Mesh Network,University of Science and Technology of China,背景,网络模型,无线,Mesh,网络结构,需要研究的问题,Outline,背 景,无线,Mesh,网络,目标,:,高容量无线,mesh,网络,多信道,带有,802.11,的硬件设备,无线网络,定义,:,无线互连路由网络,企业骨干网连接,最后一英里,ISP,连接,“,多跳,ad hoc,网络”,单信道,低容量,典型,802.11,分布,无线网络单跳,(AP Mobile),有线骨干网,有线骨干网,背 景,当前企业无线网络,例子,:Bell Labs Holmdel,SUNY campus,Hilton,基于,IEEE 802.11,无线接入,有线骨干网（分布 管理）,背 景,可行的解决方案,:,无线,Mesh,网络,具有无线路由的多跳,Ad hoc,网络,基于,“,移动,Ad hoc,网络”的结构,单信道,=,连接接口少,=,容量小,无线骨干网,背 景,期望目标,高容量无线,Mesh,网络,=,多信道,多信道无线骨干网,接入网,Internet,NFS,ERP,企业资源,网络模型,互联网络,?,网关,接入网,Internet,NFS,ERP,企业资源,无线,Mesh,网络结构,网关,无线骨干网,接入网,Internet,NFS,ERP,企业资源,无线,Mesh,网络结构,网关,无线骨干网,无线,Mesh,网络结构,有线网络,无线,Mesh,网络结构,5,5,4,3,1,1,3,3,3,1,2,2,2,2,4,4,Wired Network,实际连接,工作于信道,2,Mesh,路由器,工作在信道,1,和信道,3,802.11,标准,接入网络,无线,Mesh,有线连接的,企业服务器,Internet,网络,5-channel network,2-NICs/node,=2 chnls/node,无线,Mesh,网络结构,需要研究的问题,接口信道分配,信道分配,=,实际连接的,带宽,连接性,vs.,无线频谱有效利用率,考虑工作载荷,可连接性 最佳 容量,路由,路由,=,实际链路和网关上的传输载荷,网络载荷平衡,路由和信道分配之间的相互作用,路由负载均衡问题,40,30,50,20,30,10,20,40,10,输入,/,输出,对于,mesh,节点,寻找多跳路径,(1),网关节点间载荷平衡,(2),中间节点间载荷也要平衡,路由负载均衡问题的解决,802.1D-like Gateway Discovery Protocol,每个节点连接一个（或多个）网关,协议,:,ADVERTISE/JOIN,节点之间的父子关系,结构,:,树状网络植根在网关节点上,Metrics,跳数计算,+,稳定（因为多数为静态）,-,载荷不平衡,网关剩余容量,+,载荷平衡,适用于拥塞,-,路由波动（动态）,路径剩余容量,+,处理无网关瓶颈,(1),(2),(3),传输拥塞信道分配问题,110,40,30,30,20,60,70,40,40,30,在每个,mesh,节点上,信道分配,实际链路载荷要匹配容量,传输拥塞信道分配解决,考虑工作载荷,Why?,需要由信道一致性地分发载荷,How?,1.,周期性地构建邻居可用信道地图,2.,从新分配信道解决拥塞,3.,与直接邻居协调一致,10,40,30,10,40,30,信道载荷,不平衡,10,40,30,信道载荷,平衡,信道可靠性,每个节点只有有限个接口，因此每个接口要与多个邻居进行通信,信道控制,-,物理方法,:,专用信道上额外,NIC,-,实际做法,:,与邻居多跳连接,传输拥塞信道分配解决,信道载荷,Metrics,-,网络规模,可用信道聚合度,两者总量,解决,A,B,C,D,E,