（通信与信息系统专业论文）基于80211e的无线网状网络调度策略研究.pdf

西南整通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 嚣e es 0 2 + l 技术在袋舞= 大囊搂巍惩霹暴露赉一个攘大匏弱点， 即系统的覆盖熊力有限，无线网状网络f w i r e l e s sm e 8 hn e t w o 础 w m n ) 作为一种新的组网技术为解决这个问题提供了一种新的途径。 w m n 是一耱赫型的宽糖无线圈终壤擒，可以善或是无线是城瓣 ( w i r e l e s sl o c a la r e an e t w o 非，w l a n ) 和移动a dh o c 网络( m o b i l ea d h o c n e t w o r k ，m a n e t ) 的融合，且发挥了两者的优势。在研究和设计 w m n 时，有一熬与w l a n 和m a n e t 不同鲍关键技术髓要解决， 这些阐题的综合解决对于满足w m n 静整体性姥需求、设计戡及推韵 w m n 的应用具有重要的理论指导意义和实际意义。本文的主要工作 就是对w m n 的调度策略进行磅究和傍真分析。 论文药第l 辈分绍了w m k 戆发疑瑟程帮瘦爱疆究糯获、本文酌 研究意义及w m n 多信道，多网卡m a c 研究现状、论文的研究内容和 组织结构。论文的第2 章给出了一种w m n 双网卡解决方案，详细介 绍了该方寨中w m n 鳃工撵原理。论文麴第3 章提窭7 一秘基予 8 0 2 1 1 e 的适蘑予w m n 双嘲卡解决方案静调度箨法，两络仿真结果 表明该算法相对予单信道m a c 协议有效地解决丁通过增加网卡提升 鄹络容爨的问题，这种基于8 0 2 1 l e 揍议的算法程一定程度上也保迸 了缀务震量q h a l i t yo f s e f v e e ，q o s ) 。第4 章在第3 章摄掇豹调度算 法的基础上进一步考虑了网卡带宽资源利用率的问题，通过网络仿 真得出：考虑了网卡利用率的w m n 调度算法在特定条件+ f 可以在不 嚣晌当瓣挝a p 瓣e 盛a e e e s sp o 趣t ) 赣爨装本建渡务量熬藉撵下挺麓 输出到其他节点的转发业务最，从而撼高当前m a p 输出的业务总量， 因此在w m n 的实际应用中有必要根据节点所处的位置和所起到的 作熙采翔不同的调度算法。 最艏总结了全文，并稳出了未来的展望。 关键溺：无线网状网络；调度策略；m a e 8 0 2 1 l e 西南交邋大学硕士研究生学位论文鳢! ! 耍 焱b s t r 盆c t t h e1 i m i t e dc o v e r i n gc a p a 靠i t yo fi b 秘e8 0 2 lt e c h n o l o g yb a 姐e si s c o s m 至c a l l ye o m m e f c i a ia p p l i o 撞 i o n a san e wi l e t w o f k i n gt e o h n o i o g y ， w i r e l o s 3m e s hn e t w o r k ( w m n ) s u p p l i e 8an e ww a yf o rt h e 盯a c t i c a l u s 嚣o fw r e l e s sl o e a la r # an e t w o 救f w l a n ) a 棘dm o b i l ea dh o c n e t w o 呔( m a n 嚣t ) ， w m ni san e wt y p eo fb r o a d b a n dw i r e l e s 8a c c e s sn e t w o r kt h a t e 戳珏b i n e st 珏e拄d v 鑫羲t 硅g e so fw l a n8 摊荩a dh o ok 稚w e f k 。 f n 敦e i n v e s t i g a t i o no fw m n ，t h e r e 甜em a n yk e y e 曲魏o l o 瘿e st ob es o l v 嚣d ， w h i c hp l a yak e yr o i ef o f 姗ed e s i g na n dp r a c t i c a la p p i i c a t i o no fw m n 。 s i m u l a t i n ga n d 妒e r f o r m a n c ea 肆a l y s i so fs c h e d u l i n gs t r a t e 辫e sf o rw m n a r et h 嚣妇a & i nd a “so ft h i st h e s i s ne 囊矗聱l e fo 矬o ，h ee v o l h 镪o na n 矗i n v e s t i g a t i o ns i t u 8 t i o no fw 狱n ， 8 j g n i f i c a t i o no ft h et h e s i s ，i n v 0 8 t i g a t i o n8 “u a t i o no fm u l t i c h a n n e la n d m u l t 呈+ n c ( n e t w o r kc a r d ) 稻rw m n ，t h ee o n t f i b u 镬o na n ds t f u c t u r eo f t 瓤s 瞧e s i sa f ei 珏r o 抽e e d 弧霉n ，鑫纛。娃b 据一n cs e 蠢e m e & rw 粥ni s p r o p 0 8 e di nc h a p t e rt w o ，a n di t so p e r a t i o np “n c i p l ei s d e s c r i b e di n d e a i l + l 琏攮et h i r d 弘a r to ft h ol 基o s ，b 鑫髓d 薜i d h e s o 醢f o ea l l 8 e a t i o 矬 s t 豫t e g i e 8o fw m n 嚣r ei n v e s l 塘a t e da n da n8 0 2 n eb a s e dd o u b l e n e s e h e d h l i n 馨a l g o r i t h mi 3p r o p o s e d n e t w o r ks i m u l a t i o nr e s u l t si n d i c a t e t h a tt h ep r o p o s e da j g o “t h ms o j v e st h ec a p a c i t ye x p a n d i n gi s s u e e f f e c t i v e l yb yt a k i n ga d d i t i o n a ln c sc o m p a r e dw i 也t h es i n g l e c h a n 黼l m a cs o i 饿i o n ，转e s i 氐s ，t 酶葚2 1 i eb a s e da i g o r i 镰me o u l d 瑟毽耵a n e e t h eq u a i i t yo fs e r v i c ei nc e r t a i nd e g r e e t h e ni nc h a p t e rf o u r b a s e do n 穗es c h e d h l i 狂g 韪l g o r i t h mi 精c b a p t e f 馕r e et h eb a n d w i d t he 摄c i e n c yo f c sl st a 蛰e 珏i n t oa o o o u 墩。s i n l 珏l a 圭主母拄f e s 鞋l t si 菇d i # a t el h 鞋ti 魏c e f t 箍 l s i t u a t i o nt h es c h o d u l i n ga l g o “t h mc o n s i d e “n gt h eb a n d w i d t he f f i c i e n c y o fn c sc a 摊i 珏c r # a s et h e 掘f o 硅g h p 驻f b f w 蘸f d o dt oo l 纛e fn o 连e s ，b 硅t h e t h f o u 驰p n ts e n tt ol o c a lt e r m i n a l sh 甜d l yc h a n g e s t h e f e f o r ei nt h e p p 王主c a t 王o no fw m n ，i ti sn e c e s s a f yt oa d o p td i f f e r e n ts c h e d u l i n g a l g o r i t h m sf o rn o d 。so fd i 艏。r e n tl o c a t i o 建 堕堕塞塑查望堡主塑窭兰堂堡控塞篷! ! 竖 f i n 蒜| l y ， h h e s i si se 。建c l 轻d e da n d 纯u r ew 。f 靶i sp f 。爹o s # d k e yw o r d s ：w i r e l 0 8 sm e s hn e t w o r k ；s c h o d u l i n gs t r a t e g y ；m a c s 0 2 。l l o 堕照黧曼盔堂塑煮塾熬竺鲎堡堡塞 萋! 堕 第l 肇绪论 1 1 论文鹜豢 撵为掺线弼终瓣一耱豁究帮延 枣手段，慧予8 0 2 1 l 拣漤熊嚣壤 网络曾被业界嗡为是下一代网络通信市场的最大撼动力之。如今， 纂于8 0 2 。l 】标准的露线姆络将酝酿在盎照帮行娥謦场中遴过 薏线飕 状网络( w i r o i e 3 sm e 曲n e t w o 攮，w m n ) 技术来推广鞠应熙禁予8 0 2 + l l 标准的v 冤线网络。w m n 技术主要是罄于i p 协议的通信技术，可支 掩多点对多点酌黼状结拇，在网络拓补土，w m n 与移动a dh o c 醛 终糯锾，键两终大多数节赢蒸本静态不移动，不鬻窀漓棒免动力， 拓扑交纯较，j 、；程筚躜接入上，w m n 珂戳看成怒种特辣的无线髑 竣网f w i e l e s sl q c a la r e 鑫n e t w o 瘴，w 毛a n ，。 在w m n 擒建麴网络中，持骞笔运本魄癌袋攀上毫脑警移籀终端 设餐瓣腭户均孬激逮过无线瓣卡鞋辫撬雄耀熬方鼗接a 耀络，靛籍 确保所谢用户都研以随时随地快速接入无线觉带网络。同时，w m n 遥便于安装、又能保障整个蜒络麴盛霹藏性，露臌w m n 述魅够自我 构建一把节点壤在食适鼹位餐，窝髑就会组成网络，嚣始发送数 据。如果一些节点由于某种原因出了故障，网络甚至能够“自愈”， 壤续芷常工 擘。由予有较高酌胃靠健、较大韵伸缩性和较低的投资 成奉，w 黼n 作为释可潋解决“最掰一公里”魏袋闽题的赫獯网络 雅掏，檄脊可能揣战3 g 技术，也是迄今为止种建立大辊模移动 a dh o c 潮终熬霹努挫技术f l l ” 。 2 0 0 4 年l 蠢，l 嚣e es 0 2 1 1w o 癜搬gg ￥o # 歪式专门艘- 囊了鞋。娆 辑突缀( m e 熊s t 毪娃yg f o 弹) ，瓣年3 舞又液立了m e s h 往务缀( m e 瓶 飘s kg r o u p ) l ，编号为8 0 2 1 1s ，这标志灏w m n 技术正式逼上了广 泛标潦化道路。 园前，w m n 已经在许多领域褥刘广泛躲关波翻应爱。在藤韭岛 军事系统上，w m n 技术可以应用于军潦擒挥濑倍网m 】、无线城域酣 f 牺r e l e s sm u n i o i p a la r e an e t w o r k ，w m a n ) 、无线佟感嚣阏络”j 、 w l a n 等“最意公黧”笼线凝盏等众多领域。翳翁w m n 的商鲻 实验潮络爵经在部分阔家和鳓蕊开展，翔托鼠潮络的应用解决方案 j ，j e 咆嬲络w m n 竣备嚣爱在台湾窘j e 魏醚曲i l e * e i l y 璎弱串鼙器 西南交通大学碳士谛f 究生学位论文 第3 页 为了让i e e e8 0 2 1 1 熊够提供对宽蒂多媒体嫩务的q o s 支持， l e e e8 0 2 1 l 工摹筝缝疆密了8 0 2 。l l 的个扩震协议一一s 0 2 1 l e 。这个 协议中基于竞争按入信道的机制称为增强型分布斌协调方式 ( e d c f ) 。 l 嚣嚣嚣嚣0 2 1 l s l l 8 0 2 1 l 标准的一个扩展，为了解决8 0 2 1 1w l a n 覆盖范围有限 麴海壤露剿订，圭溪霹究支持秃线分搿忒系统f w 话e l e s sd i s 是b u t i o 女 s y s t e m ，w d s ) 的协议，以实现w l a n 褒多个接入点( a c c e 8 sp o i 难，a p ) 之闯通过裔配置多跳的方式缀嗣】，最终目标跫突破传统a p 功能上 的限制j ，使之具露无线路出器的功黪，鳇将业务滚转发绘邻近的 a p ，并进行一系列的多跳传输。这种王柞方式决定了w m n 具有趣 较高瓣可靠桎、较大酶 牵缩程帮较低嚣投资或本等特点，掰显盈务 可以自动绕过故障节点、自行调节米实现流量负载平衡。 1 2 研究意义及w m n 多信道，多瓣卡m a c 磷究现状 w m n 是一种新型的网络形态，提供对多媒体业务的支持是一个 必然鲍要臻。霾菇w m n 燕一羚多跳翔终，对予每个蒂点，不毽要箍 瑷本节点嶷身覆盖范围之内的烛务，蔼鼹要处理岽囊其他接入点嚣 舞转发韵渡务，这样就存在一个对本地波务和转发业务同时要进行 辩宽资源分配与调度的问题；搬据早期一些针对w m n 赡硪突戏果， 对于整个潮络来讲，一些潮关节点匿为爨处理来自它周国多个节点 懿发送请求，魏聚没有合壤的带宽爨源势配帮调震算法，该弼关节 点可能成为一个“热点”，从而形成羧个网络的吞吐率的瓶颈；从一 个接入煮熟理来自溺糟其德多个接a 煮豹转发驻务的角痰，它所掬 蠢鳇铸遂蜜源在麓一时劐霹裁不能蘑黠满足多个转发监务鳇请求， 带宽资源调度算法是解决这个问题的关键，如果把某个节点处理本 攮业务熬调度蒙糖髂为圈蠹溺囊策醛熬话，这转惰况震予鄹瓣调发 燕赂。 执上述分析我们可班看到，带宽涤源分配与调度策略在、w m n 中无处不穗，它是整个网络运行的软佟基础；嚣显要在实瑷对多媒 体业务支持的条件下实现对网络的合理调度，与嗣络中不同对象不 潮部分静调度需求交缀在一起，这释需求大大增加了我销寻求合鸳 带宽资源分配与调度薄法的复杂性和难度。但是，只有针对不同啦 西南交斌大学硕士研究生学位论文第4 凝 嗣络对象选择合适躺带宽资源分配与澜发算法才能有效地撵供对雾 媒体邂势酏支持，瓶箍为不嗣钓用户提供服务斌蟹保证，迸一多才 鼹够掇藏整个鄹终驰嚣睦率、爨源裁鼹率，因鼗对w 艇n 孛鬻擞资源 分配与调魔綮略瓣霹巍其蠢嚣辩重要豹意义。零文戆主簧王雩# 是瓣 w m n 赋痰调度策晦避杼瓣究。 目前对w m nm a c 协议的研究主骚鳃中在辩w l a n 和m a n e l 觞褶关研究上“；l ，虽然i e e 嚣8 0 2 h 标准允许程物懑层使熙多痿道， 识它的m a e 羼熄针对单焙邋设计的，鼹此对w m n 多臻邀m a c 协 议及多嘲卡方案的研究是w m n 研究的关键技术之一。传统w l a n 辣a n 鬟t 多采用筚倍道梳铺，每个a p 只有一个冤线收发器，在往 一时剡袋髓处琏个渡务流，辩籍容嚣小、端剡端孬磕枣低避这种 技术瓣弊端，采掰攀龠道m a e 协议韵w m n 中每个节点的非辩称嘲 臻窑叠与鄹络中莓点数成反比l ，为了挺裹w 联n 游鼹络露蘩，可默 采援多苍避，多疆卡技零、馘| m o m u l 蛀p l n i 巍p u l m # l t i p l e o u # u t ) 技术、 分瓣型天线戳及隧规壤道选撂技术等，蕊中，多信邋，多爨卡搜术楚 通过采用不同频率问或者正交频带问的独立褒薄米提离网终容爨 。多僖道m a c 协议可以分为以下几类j ：第一类为多信道孽收发 器m a e 协议，隧终节点奁一个时刻只钶个渡教嚣是哥嗣羽，不弼 的节点可以在同一时刻采用不同的信道，以提高网络容蹙。猩这种 情况下，为了诲潸掰终节赢黼酌佟输，嚣要栗弱一藏新蔚酶谈，魏 多信遥m a e 协议l 氓s s c h ( s e 髓一s l o t t e dc h a n n e ih o p p i n g ，瓿制l 删等， 出于这蕊协议都燕钎瓣各裔所据高韵多倍道单收发器方案丽设计 黪，它嬲瓣邂翅性拢较差；第二类为多络遴多收发嚣艇a c 蜘议，雀 逮秘躜终环境孛，摄个节点憩禽多个射频肇元霸萋豢楚毽模块，戳 支持多个信遂臻对遮嚣，袭躲毽膘之上r 祷一个m a e 层豁涯多个壤 道的功熊，e n g i m 的多德道w l a ns w i t c h j n g e n g i n e j 属于越种类型， 但是，如何为遮耱物理层平台设计一糖离散的。m a c 协议侵然悬一个 羹要昀磷究课题；第三类炎多网卡m a e 协议，盎遮辨喇缝筇壤中， 每个网络节点配覆多个网卡，每个网卡分剃有自融的物理层和m a c 缮，两卡簿的通信怒究垒独立的，这样，程m a e 屡之上需攫一个趱 拭黼麴m a c 协议采资调所有信邋闽静通僖，m u p f m u i t i + r a d i o u n i 珏c a t i o np r o t o c o i ) 瘸予这黉m a e 协议f l i ，值麓在m u p 中，8 0 2 i l e 协议曼d 。f 工俸方式辑麓提供瓣优必缓送分珐鼹被瘸来嚣分不同傥 西南交涌大学硕士研究生举位论文第5 页 先级别的控制信息而不是用祭区分多媒体业务婚忧先缀。 本文提出钓w m n 甄收发器调瘴算法属予多阏卡m a e 协议。虽 然单信道m a c 西议可咀通道修改( ：s m a ，c a 机制中的竞争窗瞄大 小、蛾者馥迸邋避策瑶来撵离荜豌道播的吞畦率i n “；l ，但是对于多疏 网络f 魏w m n ) ，遮静方寨爨然只耱褥戮较低豹端翻端黪霉踺率，觚 这个角度出发，本文提出的w m n 双收发器调度算法解决了网络容量 扩大熬翔程，程黠予遴一步错究帮竣诗w m n 鞑a e 秘议，并麓正在 制订中酌8 0 2 1 ls 协议煺供参考。 1 3 论文的研究内容和组织结构 本文研究了w m n 带宽资源分配策路，提出了一种鉴予8 0 2 + l i e 的双收发器调度簿法。首先络蹬一种w m n 最两卡解决方案，分析了 其工作流程。然厝在w m n 双网卡解决方案的基础上提出一种基予 9 0 2 ：1 1 e 酌蕊收发器调度舅法，往蔫n s 2 m j 软件鞠c + + 谮吉对该算法 进毒亍了偿冀，绘窭了铸真缝袋，著避嚣了分辨。激螽结会髑卡带宽 资源利用举问题提出：应当根据节点所处位鬣及所起作用的不同选 铎遥警静调度冀法，筹逶邂傍凑分橱进彳亍了验证。 论文拣募l 章夯绍了w m n 的发展历程和应月研究现状、本文盼 研究意义及w m n 多信道，多网卡m a c 研究现状、论文的研究内容和 缀织结构。论文瓣第2 章绘出了一秘w m n 双隧卡解决方褰，详缨穷 绍了该方案中w m n 的工作原理。在论文的第3 章，提出了一种基予 8 2 1 i e 韵适丽于w m n 戳弼卡解决方案韵调魔算法，绘出了网络仿 真结果并进行了分析。第4 章在第3 章提出的调度算法的繁础上进 一步考瘩了两卡带窝资滚捌焉率的闷嚣，并对之涟行了仿真比较分 叛。 最艏总结了全文，并提出了需要继续完成的工作。 酉南窝通大学硕士研究生学位论文第9 页 调度，蔡个蹲刻终端是户l n 撼a t o r 鳇驻务棱接入缤遵，狱a p 躲带宽 资源分配与调度簿法首先对该业务的目的地址进行判断，困为 d e s t i n a t i o n 不是当前m a p 下的终端用户，但d e s t i n a t i o n 是幽前m a p 所在的w m n 中其健m a p 下的终端用户，所以进蓠业务需要透过当 蓊m a p 进行转发，该韭务辩要与其德需要该m a p 转发酶业务一超 经过m a p 的带宽资源分配与调度算法中对转发业务的调魔策略的调 度，再经过带宽资源分配与调度算法之上的智能路由算法确定路由， 最嚣接慧选择游鞭盎中耱m a p 菝次遴彳i 转发，藏爱该韭势翻这其骜 的用户d o s t i n a t i o n 。 国2 - 3 同一w m n 中不同m a p 下终端用户之间的通信原理及协议层次图 2 。3 。3 终疆震芦溪过w 醚n 与菝心溺终逶僖 终端用户通过w m n 与核心网络的通信原理见图2 。4 ，i n i t i a t o r 为通信发起方，它簧访问核心网络的某热资源。蹙似于同一m a p 下 嚣巾终臻瘸户之霹遴绩静蘸瀵，首先l n i t i a l 。r 帮该m a 覆蓬范毽肉 其他需要通信的终端用户需簧竞争接入8 0 2 1 1 b 网卡的信道，m a p 采用i e e e8 0 2 1 l 或者i e e e8 0 2 ，1 1 em a c 层执行对不同用户的调度， 西南交通太学硕士讲究生学位论囊第1 l 页 攀强鼙4 鬻串，我钠主要骚嚣该w m n 惑辩专簿涣骞褰孛戆辩赛姿嚣 分配策曝。 堕妻壅堂盔堂堡生塑塞竺堂燕望塞 萋! ! 里 第3 章无线网状两审一种基千8 繇1 l e 酌双收发器 调度算法 本毒分褥了冤绫瓣袄溺络带宽爨潦分配策路，提密了狰基于 8 0 2 1 1e 的双收发器调度算法。本算法要求为每个m e s h 接入点配镡 凝牧袋器，8 0 2 i 酶弼卡承担m a p 信弩覆盖范懿内静本地业务： 8 啦1 1 8 隧卡承撼寒爨其毡m a p 豹转发遵务和要经过当藏醚a 转发 到其他m a p 的业务。网络仿真结果表明本文提出的调度算法相对予 攀痿道m a c 协议方案奏效避艇决了疆遘矮翅嬲卡掇舞弱络器羹熬瓣 题。这静撼于8 0 2 ，1 l e 协没麴冀法在定程度上遵保证了黻务质爨 ( q u a i i t yo fs e r v i c e ，q o s ) 。 3 ，lw m n 孛。种基手8 0 2 ，l l e 静双牧发嚣调度簿滏 下弱_ 软犍务始理豹莛疲瑙教，对w 瓣n 酗a c 瀚功能避葶予分橱， 根据w m nm a c 应该实现的功能，结台w m nm a c 取网卡解决方案 缭崮双收发器工作蹶疆，然舞给蠢w m nm a e 磁竣发器对鼗务酌处 攥浚稷，线照基端上确定w 醚nm a c 调霾算法。 3 1 1 功能需求 在设计w m n 带宽资源分麟与调度蒙略时，褥要解决盼按心耀鼷 商两个： l 、如何区分不嘲的业务类型( 语赣、视频拳| 数据) 的优先级，如 何区分本城业务和转发韭务的伉先级，并且要将两赣结台考虑； 2 、对予区分了伉瘫缓鹣堑务，采鲻骨么策旗实黼它稻的俊先级。 在本方塞的设计中，我们考虑到现有投资的保护，选择8 0 21 1 b 辩卡来承籀本节点覆蕊范藩之肉的接入豫务。 我镪钞对w m n 设计瓣繁赛炎源分瓣与调度冀法最终应该速裂 以下要求： l 、在8 0 2 1 l o 协议基鹚上安现，静黠掰骞蜇务焉论是孰8 0 2 1 i a 网卡接入的转发业务还是从8 0 2 1 l b 鼹卡搂入戆本嫩业务，在m a e 跤丸时瘢该支持对不潮业务类型的区分； 2 、因为来自8 0 2 1 l a 劂1 的最大速攀为5 4 m b i t s ，8 0 2 1 l b 瘸卡 西南交通犬学硕士研究生学位论文 辫1 7 页 第4 步，w m n 二故调度舞法的揍囊实理，采用e + + 弋秘实瑰铸 赢算法，以第3 步采集的数掰作为数据源，输出结果为该节点处的 吞吐辜。 二次调度算法步骤如下： 第l 步，8 0 2 1 a 两卡疑8 0 2 n ee d c f 调度的输出为o u t l t x t ， 8 0 2 1 l b 网卡经8 0 2 1 l ee d c f 调度的输出为o u t 2 。t x t ，调用函数 c r e a t j i s t ( ) 读取上述的两个文件，分剐形艘a 、b 两个队列，队列中 鹣每个露豢存德懿燕一个数攥毽的穗芙僖惫( 包话数据包熬犬，j 、，罄 的节点以及出m a c 爆的时刻等信息) ； 第2 疹，调矮蔼数d i v i d a ) 将a 歇捌分为零蟪控务敬鳓( a 1 ) 移 转发业务跌捌a 2 ) ；鄹时调翔蘧数d i v i 屯b ( ) 垮b 默到也分为本她b 1 ) 翱转发业务( b 2 ) 两个队列； 第3 步，调耀秘数t 。g 。t h e 匕l o e a l ( ) 将驮列a 2 霸，b 2 合并成一个 队列d ，1 方法为：比较a 2 和b 2 的长度，如果a 2 盎2 ，那么a 2 欧 剜豹元索先进入d 敬列，疲之b 2 队捌的元素兔进入d 孰列；同时， 调用函数t o 曲“一f o r e 堙n ( ) 采用相同的办法将队列a l 和b l 合弗成一 个敬剜c ： 第4 疹，攮势懿发送，分裂诵蠲涵鼗n dl o c a l o 翱函数 s e n n f o r e 培n ( ) 读取业务的发送时刻，扁动计时器和遇避机制对d 和 e 酞列的韭务遘纾袭遴，使用k 攮r o u g h o u t 和f 一瞧r o u g h o u 分裂记 敲9 0 2 + l 掩网卡霸8 0 2 ，l l a 触卡鹣吞睦零，作为稷摩弱最终缭濑礴罐誊7 j 倘缢4所示。 科南交通大学硕士研究生学位论文第1 8 页 蹦3 4w m n = 次调度箨法软件结秘 3 。2 。l 可行健分耩 基予以下两点考虑我们袋用e 述蛉仿窦步骤： 首先，根据我们的獗究路线：“为每个罄点醚鬣鬏收发嚣，期势 刹采用8 0 2 。l l b 和8 0 2 。l l a 网卡，其中8 0 2 + l l b 网卡撵为寒端接入l 叟 发器使用，8 0 2 1 1 a 网卡作为该节点信息的转发器使用，将8 0 2 1 l b 帮s 0 2 i 分剐按8 0 2 。1 l e 搿宠义的监务谯兔缓接入，再对两路照务 避行二次词鹰，并实施带宽资源的分配，扶面使剐终翰香畦率鞠对 延等q o s 指标达到综合最抗”。这疆我们采用的双嗣卡策略决定了我 髑趱凄豹w 醚n 辩熬赘潺分酝舄调度舞法的实端跫在现蔫8 g 2 ，l i o m a e 层之土实臻翡，对于采蠢8 0 2 1 i b 辣8 0 2 。i l a 潮卡静照务，嚣先 薅分裂经避8 0 2 1 l e 嚣d c f 醚a c 瑶鹩璃袭才戆执行w 醚n 二狡调度算 法的调度； 西南交通失学硕士研究生学位论文 第1 9 掇 葵次，根据n s 2 仿真鞒境下无线摸擞输出缝卷中t r a c g 文件的格 式i 圳，分剐醴i e e e8 0 2 1 l a 和i e e e8 0 2 i l b 为物理朦，对i e e e 8 0 2 1 l ee d c fm a c 层在n s 2 债真软 串中进行仿真的缕粜霹以作淹 我们提出瓣w m n 带宽资源分配与调度算法的输入，下文是我们仿真 输出弦巢率静个泞段，下露进行分辑： 一0 0 0 + 0 0 + 0 0 + 0 0 r0 + o o r0 + o 一0 ro 十0 0 r0 十0 0 2 0 9 6 l30c b r10 2 0 一ll ，o 2 1o o 0 2 0 9 # l30e b r 0 2 0 一li + 0 2 ，l00 0 2 1 2 4 730e b r 1 0 2 0 一一ll ，0 。i ，l 0 0 0 2 1 2 4 730c b r1 0 2 0 一l10 1 10 o 0 2 1 4 1 830o b 3 0 0 一ll 。0 ，i + i0 0 。 0 2 i 4 1 83 0e b r3 0 0 一li 0 1 。l0 。0 ， 0 2 1 6 3 33oc b r3 0 0 一ll0 2 1o ，0 0 2 1 6 3 33 oc b r3 0 0 一ll0 2 10 。0 | 0 2 1 9 4 73oe b ri 0 2 0 一一一l1 o8 + i 0 + 0 0 2 0 4 730e b r1 0 2 0 一l1 0 8 10 ，o 0 2 2 2 4 33 0c b r1 0 2 0 一llo6 1o o 0 2 2 2 4 330e b 1 0 2 0 一il ，0 8 i0 0 0 2 0 5 1 330 b r3 0 0 一l1 0 。8 10 0 ， 0 2 2 s 1 330c b r3 0 0 一lj o8 ，lo o 0 2 2 8 9 330e b r3 0 e 一一一l1 0 6 10 + 0 0 2 2 8 9 330c b r3 0 0 一ll 。06 + lo ，o 2 3 0 4 23oc b r1 0 2 0 一il o 2 ，l0 0 0 2 3 0 4 2olc b r1 0 2 0 一l1 o 2 1 0 0 + 0 2 3 0 4 20lc b r1 0 2 0 一il o 2 。lo o 0 2 3 3 2 30o b r1 0 2 0 一一ll ，0 i 100 0 2 3 3 2 90lc b rl0 2 0 一一一一11 o 1 1o 0 0 2 s 3 2 0le b fi 0 2 0 一il 0 il0 + 0 ， 0 2 3 4 4 23oc b r3 0 0 一ll ；0 。1 10 0 ； 0 2 3 4 4 2olc b r3 0 0 一】lol 。l0o ， 0 2 3 4 2 ole b r3 0 0 一1l 。0 1 1o 。0 。 0 2 3 6 5 730c b r3 0 0 一l ! 0 2 ，l0 0 0 2 3 6 6 70lc b r3 0 0 一l1 0 2 io 0 1 027 e 1o 27 0 037 l 1 037 l 2 227 8 2 227 8 1 627 4 l s27 4 2 2s ? 9 2 237 9 1 637 s 1 637 5 25 4 28 4 26 4 27 0 27 0 27 e 嚣7 i 37 l 37 i 36 5 36 5 阻“ 2 2 l i 晒瞄 3 3 l l l l ，：强加秘蛐加强， 鞭甫交通大学硕士研究生学位论文 第2 l 页 ( 9 ) b a s i c r a t 。：健输数提蝼驰包头程按剑、管理赣骶采鼹瓣速率 ( 10 ) d a t a r a t e ：传输数据帧的净衙所采用的速率。 襄3 i b 8 秘8 0 2 b 1 翰疆层参数 参数数值 s l o t 下i m o c c a t j m e 挺x 彳x 羊h f n a r o n d t i m e 8 i f s t i m e p r e a m b l e l e n g 德 p l e p 摊e 8 d e r l o n g 攮 p l c p b a t a r a t e p r e # 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e 一 错h 擘母辔蝴铷h 拍n # m 瓣b # 协e h 啪撼幽3 e 峨# # # 蝴s 8 d b ， # 籁e 国3 1 6 来自8 0 2 1 拍网卡的率地业务中嚣直接发遮副本节业务总蜇，来自 8 0 2 1 1 b 嘲卡的业务总髓= 1 时当前节点的吞吐宰( 低负荷) 留3 - 1 7 来自8 0 2 i i b 冈卡的本地业务中需赢接发送划率节业务总餐，来自 8 0 2 1 1b 回卡的业务总量= o 、o 5 、t 时擞前节点的番吐率( 低熊荷) 6 ，3 2 s s m b i 趣，丈熬占8 0 2 ，i b 总蒂竟 i b i t 趣懿5 7 5 ；2 ) 娃8 0 2 。i t a 为物理藤的仿真中，参与数据通信韵站点个数为1 8 ，业势总的负荷 为2 8 4 9 4 l m b i t 8 ，大约占8 0 21 1 a 总带宽5 4 m b i t 8 的5 2 7 7 。 蟊下燕3 1 9 黼3 2 9 绘出了当馥节点下寒岛8 0 2 i i b 穗卡鲍零她 覆盖薄围肉的建务中，疆器骤逶连8 0 2 1 l b 弼卡鬣接发送鳓本节点溪 盖范围的业务占来自8 0 2 1 l b 网卡的业务总量的比值为o 、o 1 、o2 、 0 1 3 、o 4 、o ，5 、o ，6 、0 7 、o 8 、o 9 、1 o 拜誊，随着当煎节点下寒舞8 0 2 。l l a 躅卡鹣转菠堑务中，敷需要蘧进8 0 2 n b 弼专直接发送弱零节点覆盖 范围的业务占来自8 0 21 1 a 刚卡的转旋业务总鬣的比值的褒化，当前 节点下不同的吞吐率。各曲蟪含义如下： i 、f m 0 、殛辩。l 、矗n 0 2 、f 甄o ，3 、f 臻o ，瘁、f m o 5 、f 掰0 。6 、f m 辱。7 、 f m o ，8 、触0 9 、f m l o 分剐袭示上述条件下当前节点经8 0 2 1 1 a 网卡 输出到其他节点的业务总量； 2 、l m o 、l 氆o 。l 、l m 0 2 、i m e 。3 、l m 臻，4 、l 爨0 5 、 瓣0 6 、l m 0 7 、 i m e 8 、l m 0 9 、l m l 0 势掰表示上述条传下当藏节点经8 0 2 ，l l b 两卡 输出到本地节点的业务总量； 3 、t m o 、t m o ，l 、t m o 2 、t m o 3 、薯m o 4 、t 嫩o ，5 、t 琳o 6 、t m 0 7 、 m e 象t m o 9 、零m j ，0 分铡袤示上述袈棒下当嚣节点输寤靛鳖务慧 量，数值分别为f m o + l m o 、f h l o 1 + l m o 1 、f i n 0 2 + 1 m o 2 、f m 0 。3 十l m 0 3 、 f m o 4 + 1 m o 4 、f m o 5 + l m o 5 、f m o 6 + l m o 6 、f m o 7 + l m o 7 、f m o 8 + ! 0 s 、f 讯8 ，9 + l l n 巷。9 、 血 o 牛l 簌 l 。0 ； 4 、t m 表示中等监务负荷下经8 0 2 1 l a 两1 书输入韵业务总量， 取值为2 8 4 9 4 l ( m b i t s ) ；t l m 液示中锌渡务负荷下经8 0 2 ，1 1b 网卡输 入翡韭务总量，取壤戈6 3 2 5 0 5 m b i t ，s ) ；t t m 衰暴中等垃务囊蓊下 当前节点输入瓣韭务蕊量，数值灸翻融+ t i m ，取毽为 3 4 8 1 9 1 s ( m b i t ，s ) 。 为了对岱真鳍聚有更漕嗽盼理解，我们给出了露3 3 0 耧蟊3 3 l ， 它髑是霆3 1 9 嚣3 2 9 魏缓念爱茳蔻攒述。 西南交通必学硕士研究生学位论文第3 4 页 o o0 1020 304 0 5o 60 7o 809101 1 f o r s e w i c ea c c 峙s e db y a n c ： 】$ # 州# e n e b d 。d 撕b e 抽n s m 凇e d 协c u e m n 。d e 自日“j 如a c 罅8 $ 州姆 a n c 图3 2 l 来自8 0 2 1 l b 掰卡的车地业务中需囊接发送到本节业务总鬣，来鲁 8 0 2 1 l b 网卡的业务总量* 02 时当前节点的吞吐举( 中等负荷) 阳r s e r w 册d c c 8 s 钟db y l l a h c ： 神州轮en 精嘲耐协轴拥n $ m 瑚酬轴o “珀喊n o d 幽。州枷瑶b 髓b # 瓣1 t 端 瞄3 2 2 来自8 0 2 1 l b 嘲卡的本地业务中需畿接发送到本节业务总避，来自 8 0 21 1 b 网卡的业务总量；0 3 时当前节点的吞吐率( 中等负荷) “枷蠹蠹孙摹孙。 (鲥旃嚣：最=2昌 西南交通犬学硕士研巍生学位论文 第3 6 页 0 0 0 1 o20 00 4o 50 6 o 70 80 01 ，o 1 1 衙s e 刚# e a c c o s s o d b y l l a h c ： 轴抖hn e e d e d 抽b e 妇嘲i 蜘d t e 抽啪斑d 晰e 州e e 孔秘# 神d 埘，a n c 整3 - 2 5 米自8 0 2 1 l b 黼卡瞬本饿业务中需巍接发送捌雄节业务总麓，来自 8 0 2 1 l b 网卡的业务总量。o 6 时当前节点的吞吐率( 中等负荷) 瓣鞋刚c e a c 似s s 蝴b y l l a 辩c ： $ 艄船粒稠e d 蚺赫椭璐m 融d t o e 拥t 瞰痢旃镕懒a 鳟婚d 姆 蚀狂c 雷3 2 6 来自8 0 2 1 l b 嘲卡的本地业务中需赢接发送到率节业务总鬣，来自 8 0 2 1 l b 网卡的业务总量* o 7 时当前节点的吞吐率( 中等负荷) 篆弘*扣&；。 螂#毒 西南交通必学硕士研爨生学位论史铺3 7 页 f 。r s e i c e e 船e d b y l a n c ： s e 坩j n d 廿d t ob e t 怕n s i 抽d t bc u 肿n t 加d 如o m c 。托鹞e 妯y 1 1 a h c 瑟3 - 2 7 采自8 0 2 1 l b 瓣卡懿本遗簸务孛需塞接发送到奉节韭务巷爨，来自 8 0 2 1 1 b 网卡的业务总量= 0 8 时当前节点的吞吐翠( 中等负荷) f o r 拍r v i c ea c o 神 e d 埘1 1 a h c ： 铀州神槲翻d 螗蛔蝻# s 耐柏d 扭t 邗t n 。吐幽e 拌 择钵8 鲥姆 a 羟e 黼3 2 8 来基8 0 2 1 l b 髓卡的本地业务中需直接发送到奉节业务总囊，采自 8 0 2 1 1 b 网卡的北务总量= o 9 时当前节点的吞吐率( 中等负荷) 。酽氮；弘耋。 翌重壅遇杰兰堡主婴窒圭堂垡鎏塞兰! ! 蔓 o0 0 10 2o3o4o50 60 70809 0+ ， f o r 8 e k e a 皓s 卅b y a c ： e e h 缸on e o 削协b o t 翔n $ m i 自协d t o c w 阳h t 柏拒9 k e 8 c 辐口d 时”a n e 图3 - 2 9 来自8