3多跳无线网络中的动态信道切换和协调机制.doc

多跳无线网络动态信道切换策略在NS2中的扩展实现 冯云霞，李明禄，伍民友 (上海交通大学计算机科学与工程系， 上海 200240) 摘要：研究了多跳无线网络中动态信道切换策略及其通信协调机制在NS2中的扩展实现问题。首先，简要介绍了NS2的发展及现状。其次，以具体的动态信道切换策略为例，提出了一种基于时间划分的通信和广播机制。该机制不需要额外增加节点的接口，也不需要单独的公共广播信道。然后,重点叙述了如何扩展NS2，以实现对动态信道切换策略及其通信协调机制的支持。分析和仿真结果表明该扩展方案成功实现了NS2对多接口、动态信道切换策略的高效支持。本文的成果为将来在NS2上进行新的动态信道切换协议的仿真提供了一个较通用的仿真环境。 关键词：NS2；动态信道切换策略；多跳无线网络；通信协调机制；网络仿真软件 中图法分类号: TP391.9　　　文献标识码: A 文章编号：0372-2112（ ） Expanding NS2 to Support Dynamic Channel Switching in Multi-hop Wireless Networks FENG Yun-xia, LI Ming-lu, WU Min-you (Dept. of Computer Science Engineering, Shanghai Jiaotong University, 200240, China) Abstract: In this paper, we study the problem of implementing dynamic channel switching technology of multi-hop wireless networks in NS2. A time-division based communication and broadcast scheme is proposed for an example of dynamic channel switching strategy. The proposed scheme needs neither additional interface nor specific broadcast channel. We mainly focus our attention on expending NS2 to support interface switching strategy in multi-hop wireless networks. Simulation and analysis results show that our extension makes NS2 to support multiple interfaces and dynamic interface switching efficiently. It also provides a general environment for further executing dynamic interface switching strategies. Keywords: Communication coordination strategy; Dynamic channel switching strategy; multi-hop wireless network; Network Simulator; NS2 引言 近来，作为下一代无线网络关键技术之一的多跳无线网络（亦称无线MESH网）[1]正得到越来越多的关注。与传统的无线网络必须首先访问接入点(AP)才能进行无线连接不同，在多跳无线网络中，每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。多跳无线网络可以和802.11WLAN、802.16WMAN以及3G等各种无线接入技术相结合，实现家庭、社区、企业及城域网络等的多层次、多范围的无线应用。多跳无线网络不但实现了大范围无线节点低价接入互联网，而且极大的提高了现有无线网络的可靠性以及可扩展性。 为每个节点配置多个接口是提高无线网络容量的一个重要手段。但是,额外接口在提高网络容量的同时，也大大增加了网络的硬件成本。因此，大多数情况下，每个节点上的接口远小于其可用信道数。动态信道切换策略可以使节点调整到干扰程度最小的信道，从而提高网络容量。目前也已经出现了一些动态信道切换协议[2-4，9，10]。与静态策略相比，信道切换使得节点的通信过程变得复杂。由于节点可能在同一时刻切换到不同的信道，为保证处在彼此通信范围内的节点间的正常通信，信道切换需要相应的通信协调策略。 由于多跳无线网络本身的特点，通过物理实验来研究信道切换和协调机制性能的可行性不高。而网络模拟仿真能够方便地布