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无线Mesh网络(Wireless Mesh Networks,以下简称WMNs)是一种高速率、高容量的多点对多点网络,可以用无线的方式构建宽带家用网、宽带社区网、宽带企业网及临时组建的网络,也可以构建一个城域规模的宽带无线网,在宽带多媒体业务上是3G的有力竞争对手,因为3G的速率标准不过2MBPS,而WMNs能提供数十MBPS的速率,其成本也比3G低得多。WMNs是Ad Hoc网络的一个变种,也可把它看成是Intemet结构一个无线版本,因为它们都是MESH结构。近些年来,WLAN得到一定程度的发展,但是,WLAN接入点覆盖范围比较有限,若要在一个较大区域内布设WLAN,则需要配置多个接入点,并且每个接入点都必须具备有线连接,这样会增加网络成本,网络的部署也不方便灵活。而WMNs网络有可能克服这种缺陷,因为它充分吸取Ad Hoc网络的多跳自组织、自配置及有基础设施的WLAN的优势,能够快速方便低成本的部署网络。现有的AdHoc、WLAN及其它无线通信技术如:IEEE802.16/a、IEEE802.15、ZIGBEE、WIMAX均不能充分满足WMNs的需求,从应用层、传输层、网络层、MAC层、物理层,所有现有的协议都需要增强或重新设计协议。
本文着重在已有的单信道MAC协议的基础上,研究适用于WMNs的多信道MAC协议,重点讨论如何提高系统容量,减少分组间碰撞,增加信道利用率,消除隐藏终端及暴露终端问题,并解决多信道带来的其它问题。文章对.AVAYA.实验室于2005年9月提交给IEEE802.11s工作组的公共控制信道协议进行了分析,并在该实验室Jiff.Tao博士的支持下,得出仿真数据。仿真结果表明基于多信道的公共控制信道协议较802.11系统容量得到显著提高,延迟减小。在此基础上,为提高信道的利用率及增加频率空间复用度,作者对公共控制信道协议作了一些修改,并对增加的空间复用度作了数学上的分析。