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基于跨层设计的无线Mesh网络资源分配与QoS优化研究
无线Mesh网络是一种组成网络的可扩展性和灵活性越来越受到关注的技术。它具有网络组成元件自我组织性，组成元件对网络通信的贡献是动态的，因此一个完全准确的资源分配和QOS保证策略是必要的。随着无线Mesh网络的不断发展，资源分配和QOS优化也成为无线Mesh网络的研究热点之一。本文立足于跨层设计的理论基础，从资源分配和有效使用角度出发，探究了无线Mesh网络中资源分配和QOS优化的相关问题。
一、无线Mesh网络的资源分配问题
无线Mesh网络由多个节点组成，每个节点可以是一个路由器，服务器或移动设备。同时，一个节点还可以同时扮演多种的角色，比如说一个设备可以是路由器、服务器和用户三种角色的组合。因此，无线Mesh网络的节点拓扑结构极其复杂并且动态变化，资源分配成为无线Mesh网络的瓶颈之一。无线Mesh网络的资源分配既包括了网络层与物理层的资源调度，也包括应用层的流量控制。
1.1网络层与物理层的资源调度
在网络层和物理层资源调度中，一般采用时间分割多址（TDMA）和载波侦听多址（CSMA/CA）来进行网络调度。这两种方式都存在着优缺点。TDMA方式可以清晰明确地分配时间片，减少资源浪费，提高数据传输效率，但是在节点变动较频繁的情况下会产生大量的控制信息，扩展性不足。而CSMA/CA方式对于网络拓扑变化有较强的鲁棒性，但却不太适合于大型网络，因为随着无线Mesh网络的规模增长，其专用带宽会更加紧缺，网络利用率也会降低。
1.2应用层时延及流量控制
无线Mesh网络中应用层的延迟涉及到了数据分发的速度问题。因此，合理利用资源从更加健康的角度来看，就是要避免短时间内大量数据的传输，而应该借助调度算法进行流量控制并优化数据的分发速度。
二、无线Mesh网络的QOS优化问题
无线Mesh网络的质量服务保证QOS，是涉及到各个网络层面的带宽、时延、差错、数据包丢失率等指标。它的目的是确保网络的稳定性和数据传输的可靠性。在无线Mesh网络中，QOS优化也成为了一项重要的研究任务。
2.1并行度与优先级
在QOS优化中并行度和优先级必须被重视，在高优先级任务完成后，当前的工作一个队列中可以进行低优先级任务的执行。这样不仅能够实现资源的高效分配，也能最大限度地降低数据传输的时延。
2.2流量的均衡分配
无线Mesh网络中的流量一般是各个节点之间的通信量，受到网络结构的限制和节点负载情况的影响，导致部分节点上的网络流量过大，而导致其他节点上流量的浪费。因此，均衡负载策略应该被采用，更好地利用网络资源和降低网络的拥塞情况。
2.3动态调整
随着无线Mesh网络中网络拓扑、外部干扰和用户数量的变化，相应的QOS问题需要动态调整。并且，不同应用层对QOS测量的标准也有所不同。为了更好地保证网络服务质量，动态调整QOS参数就必须在网络运行过程中不断进行，以符合日益变化的需求。
三、跨层设计的无线Mesh网络资源分配与QOS优化
跨层设计在无线Mesh网络资源分配和QOS优化方面起着至关重要的作用。首先，在网络层和物理层资源调度中采用跨层技术，可以确保更加合理的利用网络资源，在尽量减少空闲等待的同时，通过数据预备阶段、数据重组、数据压缩等技术实现更加优化的数据传输方式。
同时，跨层设计还可以在整个网络系统中实现对QOS的优化。通过实时监测系统中数据的流动情况、节点的使用状态、数据传输的错误指标等等，以动态调整QOS参数，进行合理的网络分配和降低信息时延。
通过对无线Mesh网络的跨层设计的研究和实践，可以使网络资源利用率更高，可以有效保证网络服务质量，满足用户的实时监控和端到端容错机制的需求。因此，跨层设计的无线Mesh网络资源分配与QOS优化实现，在实际生产环境中深受欢迎，拥有广阔的应用前景。