長距離無線Mesh網(wǎng)絡(luò)2P MAC協(xié)議的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、基于IEEE802.11的長距離無線mesh網(wǎng)絡(luò)具有帶寬高、成本低、覆蓋廣、易于部署和安裝等優(yōu)點(diǎn)，適合于發(fā)展中國家或地區(qū)偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村的Internet接入，提供遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育、電子政務(wù)等服務(wù)。CSMA/CA在長距離鏈路中性能非常低下，新型的高性能MAC協(xié)議是長距離無線mesh網(wǎng)絡(luò)研究的關(guān)鍵問題。
　　 2P MAC是最早提出的適用于長距離無線mesh網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議，由于創(chuàng)立了相鄰鏈路間的干擾模型而成為最有影響力的協(xié)議，后續(xù)MA

2、C協(xié)議都是在此基礎(chǔ)上提出的。2P MAC是一種基于TDMA的MAC協(xié)議，提出了SynOp(即同一節(jié)點(diǎn)的鏈路接口同時收發(fā)數(shù)據(jù))操作，有效避免了相鄰鏈路間的相互干擾。
　　 本文通過修改無線網(wǎng)卡驅(qū)動Madwifi，實(shí)現(xiàn)了基于2P MAC的長距離無線mesh網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)床。對原Madwifi做了大量修改，通過修改網(wǎng)卡寄存器的內(nèi)容，禁用了ACK、CSMA/CA，提高了長距離通信的傳輸效率；改進(jìn)了Madwifi的發(fā)送-接收流程，在原來的三層結(jié)

3、構(gòu)中添加了邏輯鏈路控制層，維護(hù)2P MAC的邏輯發(fā)送、接收隊(duì)列。此外，在Madwifi中添加了新的管理幀類型--marker、ACK和dummy，通過使用管理幀，控制節(jié)點(diǎn)間狀態(tài)的同步切換；通過在Linux內(nèi)核協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)層添加NOTIF協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了同節(jié)點(diǎn)多接口狀態(tài)的同步切換。在以上兩種同步機(jī)制中都引入了超時機(jī)制，避免網(wǎng)絡(luò)故障導(dǎo)致的無限期等待。
　　 為了驗(yàn)證協(xié)議的正確性，搭建了最長鏈路為20km的長距離無線mesh網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)床。在