【正文】 ? IGW指向和連接的簇是一個(gè)有向圖 G’，它具有以下特性： ? Clusteri為無環(huán)連通圖，簇頭為所選擇的 IGW； ? 每條邊均從一個(gè) MR指向 IGW； ? 每個(gè) MR通過一跳或多跳連接到 IGW，一個(gè) MR可以有多條路徑指向 IGW； ? 給定 n個(gè)節(jié)點(diǎn)的一個(gè)初始 WMN，可以將網(wǎng)絡(luò)劃分成 m個(gè)不相交的簇，每個(gè)簇的簇頭為一個(gè) IGW，每個(gè) IGW有能力滿足本簇內(nèi)所有MR的流量需求。 ? IGW的吞吐能力：網(wǎng)絡(luò)中所有 IGW的吞吐能力之和不小于網(wǎng)絡(luò)中總的流量需求： ? MR的吞吐能力：通過一個(gè) M（ vi ） R的流量不能超過它的吞吐能力： ? 共信道干擾（ cochannel interference）： IGW和 MR的吞吐能力受干擾影響。 ? 集合 CH = {1, 2, … , c}代表無線系統(tǒng)中 c個(gè)不重疊的信道。若 WCETTLBcurrent WCETTLBbest≥δ，切換到最佳路徑上，否則繼續(xù)使用當(dāng)前路徑。 ? 例如，若節(jié)點(diǎn)到三個(gè)網(wǎng)關(guān)的最小跳數(shù)分別為 3和 4，則它會(huì)發(fā)送 12/26的流量給最近的網(wǎng)關(guān)，發(fā)送 8/26的流量給次近的網(wǎng)關(guān)，發(fā)送 6/26的流量給最遠(yuǎn)的網(wǎng)關(guān)。 ? 每個(gè)接入中繼使用一個(gè) RTT探測(cè)工具監(jiān)視到各個(gè)網(wǎng)關(guān)的最佳路由的質(zhì)量，具有最小 RTT值的網(wǎng)關(guān)被設(shè)為最小負(fù)載網(wǎng)關(guān)。 ? MIC本身不是保序的，但可以轉(zhuǎn)換成在虛擬網(wǎng)絡(luò)上保序的 MIC，從而可以在虛擬網(wǎng)絡(luò)上使用有效的算法來計(jì)算最小權(quán)重路由。 （ 3）平均傳輸時(shí)間（ ETT） ? ETT定義為在無線鏈路上成功傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)包所需的 MAC層傳輸時(shí)間的期望值，引入了鏈路傳輸速率的影響。 ? 針對(duì) WMN已提出了以下一些路由測(cè)度： ? 跳數(shù) ? Expected Transmission Count（ ETX） ? Expected Transmission Time（ ETT） ? Weighted Cumulative ETT（ WCETT） ? Metric of Interference and Channelswitching（ MIC） （ 1）跳數(shù) ? 跳數(shù)反映了路徑長度對(duì)流性能的影響。 ? 干擾：路由測(cè)度必須同時(shí)反映流內(nèi)干擾和流間干擾： ? 流間干擾：相鄰數(shù)據(jù)流之間的干擾； ? 流內(nèi)干擾：同一個(gè)數(shù)據(jù)流中相鄰節(jié)點(diǎn)間的干擾。 ? 路由測(cè)度必須保證最小加權(quán)路徑可以被多項(xiàng)式復(fù)雜度的算法找到。按需路由一般來說不適合 mesh網(wǎng)絡(luò)。 k∈ Τ }為在某個(gè)時(shí)刻、在一個(gè)特定的子信道上同時(shí)發(fā)送的節(jié)點(diǎn)集合，那么當(dāng)滿足以下條件時(shí)，節(jié)點(diǎn) Xi的發(fā)送可被節(jié)點(diǎn) Xj正確接收： 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ? 協(xié)議模型下，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可獲得吞吐量： ? 物理模型下，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可獲得吞吐量： 討論 ? 本質(zhì)上說，相鄰節(jié)點(diǎn)共享信道的需要限制了無線網(wǎng)絡(luò)的容量。 物理模型 ? 物理模型： ? 令 {Xk。 結(jié)論 ? WMN的性能遠(yuǎn)低于預(yù)期，許多問題需要解決，最重要和最迫切的是擴(kuò)放性和安全性。 ? 為分布式信息共享提出新的應(yīng)用層協(xié)議 ? 為 WMN開發(fā)新的應(yīng)用 網(wǎng)絡(luò)管理 ? 移動(dòng)管理 ? mesh客戶在不同 mesh路由器之間的切換、連接的遷移等，需要多層移動(dòng)管理方法。 通信協(xié)議棧 —傳輸層 ? 可靠的數(shù)據(jù)傳輸（ TCP增強(qiáng)或新的協(xié)議）： ? 區(qū)分非擁塞性丟包：使用反饋機(jī)制區(qū)分不同原因引起的丟包。 ? 多電臺(tái)路由：每個(gè)電臺(tái)被調(diào)諧到互不干擾的信道上，同時(shí)考慮鏈路質(zhì)量測(cè)度和最小跳數(shù)測(cè)度，在延遲和吞吐量之間取得了較好的折衷。 MAC層協(xié)議的開放問題 ? 可擴(kuò)放的多信道 MAC協(xié)議。 ? 跨層設(shè)計(jì)： ? 基于有向天線的 MAC協(xié)議：可消除暴露節(jié)點(diǎn)，但會(huì)產(chǎn)生更多的隱藏節(jié)點(diǎn)；且面臨成本、系統(tǒng)復(fù)雜性、快速操控有向天線的實(shí)際問題。 ? 支持高速傳輸?shù)恼活l分多路復(fù)用（ OFDM）技術(shù)和超寬帶（ UWB）技術(shù)。 ? 安全 ? 針對(duì)無線局域網(wǎng)提出的安全方案不能適用于 WMN。 ? WMN并不是獨(dú)立運(yùn)行的，需要與其它無線網(wǎng)絡(luò)相兼容和互操作。 1. 無線網(wǎng)狀網(wǎng)的組成 ? Mesh路由器： ? 具備 mesh組網(wǎng)能力，相互之間通過無線鏈路形成多跳網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成 mesh骨干。 ? 具備作為網(wǎng)關(guān) /網(wǎng)橋的路由能力，允許其它網(wǎng)絡(luò)接入。 3. 一個(gè)架構(gòu)式 mesh網(wǎng)絡(luò)的實(shí)例 — MeshCluster[2] ? 中繼節(jié)點(diǎn)： ? 中繼接口：構(gòu)造mesh主干； ? 接入接口：允許mesh客戶接入； ? 網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)： ? 中繼接口：構(gòu)造mesh主干； ? 因特網(wǎng)回程接口：接入因特網(wǎng)。 ? 易于使用 ? 所設(shè)計(jì)的協(xié)議必須使得網(wǎng)絡(luò)盡可能自治，要開發(fā)有效的網(wǎng)絡(luò)管理工具。 ? 提高信道容量和信道可靠性的多天線系統(tǒng)，如天線分集、智能天線、多輸入多輸出（ MIMO）系統(tǒng)等。 ? 具有功率控制的 MAC協(xié)議：使用較低的傳輸功率，減少暴露節(jié)點(diǎn)，但隱藏節(jié)點(diǎn)問題可能變得更糟糕。 ? MAC/PHY跨層設(shè)計(jì)：可利用先進(jìn)物理層功能的 MAC協(xié)議。 ? 多路徑路由：在源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間選擇多條路徑，以實(shí)現(xiàn)平衡負(fù)載和提高容錯(cuò)性，這種方法的性能取決于源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間是否存在節(jié)點(diǎn)分離的路徑，且復(fù)雜性較高。 ? 檢測(cè)鏈路失效：檢測(cè)鏈路失效以增強(qiáng) TCP的性能。 ? 有效的位置服務(wù)算法。 ? 基于現(xiàn)有的 MAC、路由和傳輸協(xié)議， WMN的性能對(duì)于節(jié)點(diǎn)數(shù)量和跳數(shù)沒有擴(kuò)放性，需要為 WMN研究新的 MAC、路由及傳輸協(xié)議。 k∈ Τ }為在某個(gè)時(shí)刻、在一個(gè)特定的子信道上同時(shí)發(fā)送的節(jié)點(diǎn)集合，令 Pk為節(jié)點(diǎn) Xk選擇的發(fā)送功率水平，那么當(dāng)滿足以下條件時(shí)，節(jié)點(diǎn)Xi的發(fā)送可被節(jié)點(diǎn) Xj正確接收： ? β 為成功接收所要求的最小信噪比， N為環(huán)境噪聲功率，信號(hào)功率隨距離 r指數(shù)下降，衰減指數(shù) α 通常假設(shè)大于 2。 ? 每個(gè)用戶可獲得的吞吐量隨用戶數(shù)量增加而趨近于零，因此， ? 無線網(wǎng)絡(luò)只應(yīng)當(dāng)包含少量用戶 ? 多數(shù)傳輸只應(yīng)發(fā)生在鄰近區(qū)域，只有少量長距離傳輸（比如使用分簇結(jié)構(gòu)），這樣可以縮小源 目的距離。 ? 源路由（先應(yīng)式路由） ： ? 源節(jié)點(diǎn)為一個(gè)數(shù)據(jù)流計(jì)算路由，將整條路徑放在包頭中。 ? 路由測(cè)度必須保證不會(huì)形成轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)路。 流間干擾和流內(nèi)干擾 流間干擾 流內(nèi)干擾 計(jì)算最小權(quán)重路徑的有效算法 ? 研究表明，存在多項(xiàng)式復(fù)雜度的最小權(quán)重路由計(jì)算算法的充分必要條件是路由測(cè)度具有保序性。 ? 跳數(shù)測(cè)度是保序的，存在有效的算法能夠找到最小跳數(shù)的無環(huán)路徑。 ? 鏈路的 E