Cải thiện hiệu năng mạng hình lưới không dây qua kỹ thuật định tuyến qos

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THƠNG HỒNG TRỌNG MINH CẢI THIỆN HIỆU NĂNG MẠNG HÌNH LƢỚI KHƠNG DÂY QUA KỸ THUẬT ĐỊNH TUYẾN QOS Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông Mã số: 62.52.70.05 LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Nguyễn Quốc Bình PGS.TS Nguyễn Tiến Ban Hà Nội - 2013 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! i LỜI CAM ĐOAN Nghiên cứu sinh xin cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết luận án trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình tác giả khác Ngƣời cam đoan Hoàng Trọng Minh ii LỜI CẢM ƠN Nghiên cứu sinh xin bày tỏ biết ơn sâu sắc tới Thầy hƣớng dẫn, Đại tá PGS.TS Nguyễn Quốc Bình PGS.TS Nguyễn Tiến Ban, định hƣớng liên tục hƣớng dẫn nhiệm vụ khoa học suốt trình thực luận án Nghiên cứu sinh xin bày tỏ biết ơn ý kiến dẫn nhà khoa học GS.TSKH Nguyễn Ngọc San, PGS.TS Hồng Minh, GS.TS Nguyễn Bình giúp nghiên cứu sinh có đƣợc kiến thức học thuật quý báu Nghiên cứu sinh bày tỏ lòng biết ơn Lãnh đạo Học viện, thầy cô khoa Quốc tế Đào tạo sau đại học, khoa Viễn thông Học viện Cơng nghệ Bƣu Viễn thơng Những hỗ trợ, động viên nghiên cứu cộng xin đƣợc chân thành ghi nhận Nghiên cứu sinh chân thành bày tỏ lịng cảm ơn tới gia đình kiên trì chia sẻ động viên nghiên cứu sinh suốt trình thực nội dung luận án Hà Nội, tháng 12 năm 2013 Hoàng Trọng Minh iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii THUẬT NGỮ VIẾT TẮT vi BẢNG KÝ HIỆU ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ xi DANH MỤC CÁC BẢNG xii MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: KHÁI QUÁT CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TỚI HIỆU NĂNG MẠNG HÌNH LƢỚI KHƠNG DÂY 1.1 TỔNG QUAN MẠNG HÌNH LƢỚI KHƠNG DÂY 1.1.1 Kiến trúc mạng hình lƣới không dây 1.1.2 Một số ứng dụng điển hình 1.2 CHẤT LƢỢNG DỊCH VỤ 11 1.2.1 Khái quát chất lƣợng dịch vụ 11 1.2.2 QoS với tiếp cận xuyên lớp WMN 13 1.3 KỸ THUẬT ĐỊNH TUYẾN QOS 13 1.3.1 Kỹ thuật định tuyến 13 1.3.2 Kỹ thuật định tuyến QoS 19 1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM 20 1.4.1 Hiệu tham số phản ánh 20 1.4.2 Các tiếp cận cải thiện hiệu .22 1.5 KẾT LUẬN CHƢƠNG 34 CHƢƠNG 2: BÀI TỐN MƠ HÌNH HĨA GIAO THỨC ĐIỀU KHIỂN TRUY NHẬP PHƢƠNG TIỆN TRONG ĐIỀU KIỆN BÃO HÒA 35 2.1 MỞ ĐẦU 35 2.2 CÁC NGHIÊN CỨU MƠ HÌNH HĨA GIAO THỨC ĐA TRUY NHẬP PHƢƠNG TIỆN 36 2.2.1 Giao thức truy nhập kênh ALOHA 37 iv 2.2.2 Giao thức đa truy nhập cảm nhận sóng mang 1-persistent CSMA 39 2.2.3 Giao thức đa truy nhập cảm nhận sóng mang p-persistent CSMA 40 2.3 TÍNH TỐN TRẠNG THÁI DỪNG 41 2.4 BỔ SUNG XÁC SUẤT TRANH CHẤP THẮNG 46 2.5 KẾT LUẬN CHƢƠNG 50 CHƢƠNG 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH GIẢI TÍCH ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG LIÊN KẾT 52 3.1 MỞ ĐẦU 52 3.2 ĐẶC TÍNH CỦA IEEE 802.11 DCF 54 3.3 MƠ HÌNH GIẢI TÍCH IEEE 802.11 DCF 57 3.3.1 Các điều kiện biên giả thiết 57 3.3.2 Biểu diễn trạng thái nút qua mơ hình giải tích 60 3.3.3 Biểu diễn trạng thái kênh qua mơ hình giải tích 65 3.4 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH SỐ VÀ THẢO LUẬN 69 3.5 KẾT LUẬN CHƢƠNG 74 CHƢƠNG 4: ĐỀ XUẤT THAM SỐ ĐỊNH TUYẾN QOS CẢI THIỆN HIỆU NĂNG MẠNG HÌNH LƢỚI KHƠNG DÂY 76 4.1 MỞ ĐẦU 76 4.2 ĐỊNH TUYẾN TRONG WMN 78 4.2.1 Giao thức định tuyến 78 4.2.2 Tham số định tuyến 84 4.3 ĐỀ XUẤT THAM SỐ ĐỊNH TUYẾN IARM 89 4.3.1 Tham số phản ánh nhiễu đề xuất IARM 90 4.3.2 Phân tích khả tƣơng thích 93 4.3.3 Tích hợp tham số IARM OLSR .95 4.4 MÔ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN 101 4.4.1 Giới thiệu công cụ mô NS-2 .101 4.4.2 Kịch mô 103 4.4.3 Kết thảo luận .105 4.5 KẾT LUẬN CHƢƠNG 109 v KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 111 CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 115 TÀI LIỆU THAM KHẢO 117 vi THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ACK AIR Acknowledgement Average Interference Ratio Báo nhận Tỷ số nhiễu trung bình AODV Adhoc Ondemand Distance Vector (Giao thức định tuyến) vectơ khoảng cách theo yêu cầu AP Access Point Điểm truy nhập BER Bit Error Ratio Tỷ số lỗi bit BSS Basic Service Set Tập dịch vụ CAF CBR Channel Available Fraction Constant Bit Rate Tỷ lệ thời gian khả dụng kênh Tốc độ bít cố định CDMA CFP CP Code Division Multiple Access Contention Free Period Contention Period Đa truy nhập phân chia theo mã Chu kỳ khơng có tranh chấp Chu kỳ có tranh chấp CSMA Carrier Sense Multiple Access Đa truy nhập cảm nhận sóng CTS CW DCF Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection Clear-to-Send Contention Window Distributed Coordinated mang Đa truy nhập cảm nhận sóng mang tránh xung đột Đa truy nhập cảm nhận sóng mang phát xung đột Xóa để gửi Cửa sổ tranh chấp Hàm hợp tác phân tán DIFS Function DCF InterFrame Space CSMA/CA CSMA/CD DS DSDV DSR Distribution System Destination Sequence Distance Vector Dynamic Source Routing ELP ESS ETSI Expected Link Performance Extended Service Set European Telecomunications Khoảng liên khung hàm phối hợp phân tán Hệ thống phân bổ (Giao thức định tuyến) vectơ khoảng cách đích (Giao thức) định tuyến nguồn động Hiệu liên kết kỳ vọng Tập dịch vụ mở rộng Viện nghiên cứu viễn thông Châu vii ETT Standard Institute Expected Transmission Time Âu Thời gian truyền dẫn kỳ vọng ETX FDMA Expected Transmission Count Frequency Division Multiple Tham số truyền dẫn kỳ vọng Đa truy nhập phân chia theo tần Access số HSLS Hazy-Sighted Link State Routing (Giao thức) định tuyến trạng thái liên kết Hazy-Sighted iAWARE Interference AWARE (routing metric) (Tham số định tuyến) phản ánh nhiễu IAR Interference Aware Routing IARM Interference Aware Routing (Tham số) định tuyến phản ánh nhiễu Tham số định tuyến phản ánh IBSS IEEE Metric Independent Basic Service Set Institute of Electrical and nhiễu Tập dịch vụ độc lập Viện kỹ nghệ Điện Điện tử ILP IF(s) ITU-T Electronics Engineer Integer Linear Programming InterFrame space ITU-Telecommunication Quy hoạch tuyến tính nguyên Khoảng thời gian liên khung Liên minh viễn thông quốc tế - Standardization Sector Load Aware Expected Transmission Time Logical Link Control Lĩnh vực tiêu chuẩn viễn thông (Tham số định tuyến) thời gian truyền dẫn kỳ vọng phản ánh tải Điều khiển liên kết logic Medium Access Control Multi-Constrained Optimal Path Multi Constrained Problem Mean of Score Multi Point Relay Network Allocation Vector Network Utility Maximization Điều khiển truy nhập phƣơng tiện Tối ƣu đƣờng dẫn đa ràng buộc LAETT LLC MAC MCOP MCP MoS MPR NAV NUM OFDM Bài toán đa ràng buộc Thang điểm đánh giá trung bình Chuyển tiếp đa điểm Vectơ định mạng Tối đa hóa lợi ích mạng Orthogonal Frequency Division Ghép kênh phân chia tần số trực Multiplexing giao viii OLSR Optimized Link State Routing (Giao thức) định tuyến trạng thái liên kết tối ƣu PCF PCS Point Coordination Function Physical Carrier Sense Hàm hợp tác điểm Cảm nhận sóng mang lớp vật lý PDF Packet Delivery Fraction Tỷ lệ chuyển phát gói thành cơng PDR PIFS Packet Delivery Ratio PCF InterFrame Space Tỷ lệ chuyển phát gói tin Khoảng liên khung hàm phối hợp QoS Quality of Service điểm Chất lƣợng dịch vụ RREQ RTS SIFS Route Request Request-to-Send Short InterFrame Space Yêu cầu tuyến Yêu cầu để gửi Khoảng liên khung ngắn TC TCP TDMA Topology Control Transport Control Protocol Time Division Multiple Access Điều khiển cấu hình Giao thức điều khiển giao vận Đa truy nhập phân chia theo thời VANET VCS WCETT gian Vehicular Ad-Hoc Network Mạng tùy biến xe cộ Vitual Carrier Sense Cảm nhận sóng mang ảo Weighted Cumulative Expected (Tham số) thời gian truyền dẫn kỳ WLAN WMN WSN Transmission Time Wireless Local Area Network Wireless Mesh Network Wireless Sensor Network vọng trọng số tích lũy Mạng vùng cục khơng dây Mạng hình lƣới khơng dây Mạng cảm biến khơng dây ix BẢNG KÝ HIỆU   Tỷ số bán kính cảm nhận bán kính truyền dẫn Ngƣỡng nhạy thu 0 Ngƣỡng cảm nhận  Trễ truyền lan  Tốc độ phục vụ hệ thống   Độ dài khe thời gian vật lý  B card( A) Tốc độ đến gói tin Khoảng bảo vệ xung quanh nút tránh nhiễu Trạng thái break mơ hình kênh trạng thái cij Lực lƣợng tập A Trọng số liên kết nút i nút j Cij Trọng số liên kết tối thiểu nút i nút j C Trạng thái contention mơ hình kênh trạng thái CW CW Kích thƣớc cửa sổ tranh chấp Kích thƣớc cửa sổ tranh chấp trung bình d ij Khoảng cách vật lý từ nút i tới nút j d Trạng thái defer mơ hình nút trạng thái E[T ] Độ dài khe thời gian ảo eχ Vector riêng tƣơng ứng với giá trị riêng  f Trạng thái failure mô hình nút 3,4 trạng thái i, I Trạng thái idle mơ hình nút kênh trạng thái Lpacket Độ dài gói tin m M Số lần truyền dẫn lại cực đại Số lƣợng nút trung bình miền cảm nhận nút Số lƣợng nút trung bình miền nút ẩn MH pc Số lƣợng nút trung bình miền truyền dẫn nút Xác suất xung đột Pb Xác suất lỗi bit N L packet Pe Xác suất lỗi gói tin có kích thƣớc L(bits) 113 thông lƣợng mạng lƣu lƣợng đầu vào thay đổi So sánh mức cải thiện hiệu mạng sử dụng OLSR-IARM đề xuất với OLSR nguyên gốc Bằng phân tích lý thuyết kết mơ đƣợc trình bày luận án cho thấy số ƣu điểm định tham số định tuyến đề xuất Tuy nhiên, vấn đề sau cần đƣợc tiếp tục nghiên cứu tiếp đƣợc trình bày nhƣ hƣớng nghiên cứu cần tiếp tục  Trong số ứng dụng thực tiễn yêu cầu hạ tầng WMN đáp ứng điều kiện QoS chặt chẽ ứng dụng nhƣ trễ, tỷ lệ tổn thất gói tin tối đa, băng thơng tối thiểu, hay độ tin cậy truyền dẫn Vì vậy, định định tuyến đảm bảo QoS ứng dụng cần hỗ trợ chế xác định yêu cầu đầu vào bổ sung điều kiện ràng buộc định tuyến Điều dẫn tới mục tiêu tối ƣu vừa nhằm thỏa mãn yêu cầu ứng dụng tính khả thi tính tốn định tuyến mơi trƣờng thực tiễn  Mạng hình lƣới khơng dây đƣợc triển khai nhiều cơng nghệ lớp khác IEEE 802.11 nhƣ IEEE 802.15 hay IEEE 802.16 Vì vậy, hƣớng tiếp cận luận án đƣợc tiếp tục nghiên cứu với dạng công nghệ giao thức điều khiển truy nhập khác nhằm mở rộng phát triển kết luận án  Vấn đề nhiễu tác động nhiễu WMN đa dạng phức tạp Bên cạnh nhiễu liên luồng xung đột đƣợc đề cập luận án, tác động nhiễu nội luồng, nhiều từ nguồn bên ngồi mơi trƣờng vấn đề mở cần tiếp tục đƣợc nghiên cứu  Cơng cụ mơ kiện rời rạc có ý nghĩa lớn mục tiêu phân tích đánh giá thủ tục lớp cao mạng truyền thông Tuy nhiên, nghiên cứu hiệu sử dụng đa dạng loại công cụ khác để kiểm chứng kết giải pháp đề xuất tùy thuộc vào ƣu cơng cụ mơ với tốn đề xuất Điều dẫn tới kết so sánh giải pháp cải thiện 114 khó khăn Vì vậy, tiếp cận luận án cần tiếp tục phát triển mở rộng với công cụ mô giải pháp phân tích số khác Trên số kết luận hƣớng kiến nghị luận án, nghiên cứu sinh chân thành cảm ơn Thầy hƣớng dẫn khoa học nhà khoa học định hƣớng phản biện để giúp nghiên cứu sinh hoàn thành luận án 115 CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ BÀI BÁO KHOA HỌC Hoàng Trọng Minh,“Khảo sát hiệu tham số định tuyến mạng hình lưới khơng dây WMN”, Tạp chí khoa học cơng nghệ - Các trƣờng đại học, ISSN 0868-3980, số 76, 2010 Hoàng Trọng Minh, Nguyễn Tiến Ban, “Nghiên cứu tham số định tuyến phản ánh nhiễu mạng hình lưới khơng dây IEEE 802.11”, Tạp chí nghiên cứu Khoa học Công nghệ Quân sự, ISSN 1859-1043, số 13, 2011 Hoang Trong Minh, Hoang Minh, Nguyen Quoc Binh, “A Novel Computation for Supplementing Interference Analytical Model in 802.11-based Wireless Mesh Networks”, Tạp chí khoa học cơng nghệ, ISSN 0866-708x, số 2, 2012 Hoang Trong Minh, Nguyen Tien Ban, “An Approach to Predict Interference Impacts on wireless links of 802.11 Mesh Networks ”, Tạp chí nghiên cứu Khoa học Công nghệ Quân sự, ISSN 1859-1043, số 24, 2012 Hoang Trong Minh, Hoang Minh, “A Novel Analytical Model to Identify Link Quality in 802.11 Mesh Networks”, Tạp chí khoa học công nghệ, ISSN 0866-708x, số 2, 2012 Hoang Trong Minh, Hoang Minh,“A Novel Interference Aware routing metric for QoS provision in 802.11 wireless mesh network”, Tạp chí khoa học cơng nghệ, ISSN 0866-708x, số 1A, 2013 HỘI NGHỊ KHOA HỌC Hoàng Trọng Minh, “Khảo sát yếu tố ảnh hưởng tới hiệu mạng hình lưới khơng dây”, Báo cáo phiên dành cho NCS, The 2nd Asian Conference on Intelligent Information and Database Systems, ACIIDS MDC 2010 http://aciids2010.hueuni.edu.vn/index.php?option=com_content&view=article &id=13&Itemid=13 Trong-Minh Hoang, Minh Hoang, Quoc-Binh Nguyen, “A Novel Computation for Supplementing Interference Analytical Model in 802.11-based 116 Wireless Mesh Networks”, IEEE Conference Publications, Wireless Communications, Networking and Mobile Computing (WiCOM), 2012 8th InternationalConference on, pp – http://ieeexplore.ieee.org http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&arnumber=6478324&url=http%3A %2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fiel7%2F6477233%2F6478258%2F06478324 pdf%3Farnumber%3D6478324 Trong-Minh Hoang, Minh Hoang, “A Novel Analytical Model to Identify Link Quality in 802.11 Mesh Networks”,IEEE Conference Publications, Computational Intelligence, Communication Systems and Networks (CICSyN), 2012 Fourth International Conference on, pp 129 – 136 http://ieeexplore.ieee.org http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&arnumber=6274329&url=http%3A %2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fxpls%2Fabs_all.jsp%3Farnumber%3D627432 10 Trong-Minh Hoang, Vuong-Long Dinh, Kim-Quang Nguyen, “A study on routing performance of 802.11 based wireless mesh networks under serious attacks”, IEEE Conference Publications, Computing, Management and Telecommunications (ComManTel), 2013 International Conference on, pp 295 – 297 http://ieeexplore.ieee.org http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?tp=&arnumber=6482408&conte ntType=Conference+Publications&searchWithin%3Dp_Authors%3A.QT.Hoan g%2C+Trong-Minh.QT 117 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Văn Đức, Nguyễn Hữu Thanh (2009), “Phƣơng pháp cấp phát kênh động phân tán cho mạng đa truy nhập băng rộng sử dụng cơng nghệ OFDMA/TDD”, Tạp chí Khoa học & Công nghệ trƣờng Đại học kỹ thuật, số 70 Phạm Thanh Giang, Phạm Minh Vĩ, Nguyễn Văn Tam (2011), “Phân tích vấn đề đề xuất giải pháp nâng cao hiệu mạng ad hoc đa chặng”, Tạp chí Tin học Điều khiển học, tập 27, số 3 Nguyễn Vĩnh Hạnh (2012), “Nghiên cứu kỹ thuật xử lý tín hiệu mạng truyền thơng hợp tác MIMO”, Luận án Tiến sỹ kỹ thuật, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Mã số 62.52.70.01 Tiếng Anh Aache H., Conan V., Lebrun L and Rousseau S (2008), "A Load Dependent Metric for Balancing Internet Traffic in Wireless Mesh Networks", Mobile Ad Hoc and Sensor Systems, 5th IEEE International Conference on, pp 629-634 Abramson N (1970), "The ALOHA System – Another Alternative for Computer Communications", Fall Joint Computer Conference, AFIPS Press Aguayo D., Bicket J., Biswas S., Judd G and Morris R (2004), “Link-level measurements from an 802.11b mesh network”, in Proc of ACM SIGCOMM Akyildiz I F., Wang X and Wang W (2005), “Wireless Mesh Networks: A Survey”,Computer Networks Journal (Elsevier), vol 47, no 4, pp 445-487 Alawieh B., Zhang Y., Assi C and H Mouftah, “Improving spatial reuse in multihop wireless networks - a survey,” Communications Surveys Tutorials, IEEE, vol 11, no 3, pp 71–91 Allwright, David, Dellar and Paul (2009), “Sensitivity of Markov chains for wireless protocols”, European Study Group with Industry report 10 Altman E., Goyal M., Kumar A and Miorandi D (2005), “New insights from a fixed point analysis of single cell IEEE 802.11 WLANs”, in INFOCOM 2005, 118 24th Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies, Proceedings IEEE, vol 11 Amaldi E., Capone A., Cesana M., FilippiniI and Malucelli F., “Optimization models and methods for planning wireless mesh networks,”Computer Networks, vol 52, no 11, pp 2159 – 2171 12 Berger D., Ye Z., Sinha P., Krishnamurthy S., Faloutsos M and Tripathi S K (2004), “TCP – friendly medium access control for ad-hoc wireless networks: Alleviating self-contention”, in Proc of IEEE MASS 13 Behzad A and Rubin I., “On the performance of graph-based scheduling algorithms for packet radio networks,” Global Telecommunications Conference, 2003 GLOBECOM ’03 IEEE, vol 6, pp 3432–3436 14 BejeranoY (2004), “Efficient integration of multihop wireless and wired networks with QoS constraints,” IEEE/ACM Trans Netw., vol 12,no 6, pp 1064–1078 15 Bhatia R and Kodialam M (2004), “On power efficient communication over multi-hop wireless networks: joint routing, scheduling and power control”, Twenty-third annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies, Vol.2, pp 1457- 1466 16 Bianchi G (2000), “Performance analysis of the IEEE 802.11 distributed coordination function”,Selected Areas in Communication, IEEE Journal on 18, pp 535-537 17 Bicket J., Aguayo D., Biswas S and Morris R (2005), “Architecture and evaluation of an 802.11b mesh network”, in Proc of ACM MobiCom 18 Bhatia R and Li L (2007), “Throughput optimization of wireless mesh networks with mimo links,” INFOCOM 2007, 26th IEEE InternationalConference on Computer Communications IEEE, pp 2326–2330 19 Blough D M., Leoncini M., Resta G and P Santi, “Topology control with better radio models: implications for energy and multi-hopinterference,” in MSWiM ’05: Proceedings of the 8th ACM international symposium on Modeling, analysis and simulation of wireless and mobile systems, New York, NY, USA: ACM, pp 260–268 20 Bok-Nyong Park, Lee Wonjun, Ahn Sanghyun Hyun and Ahn Sungjoon (2006), “QoS-driven wireless broadband home networking based on multihop wireless 119 mesh networks”, IEEE Transactions on Consumer Electronics, Vol 52, No 4, pp 1220-1228 21 Brar G., Blough D M and P Santi (2006), “Computationally efficient scheduling with the physical interference model for throughputimprovement in wireless mesh networks,” in MobiCom ’06: Proceedings of the 12th annual international conference on Mobile computingand networking, New York, NY, USA: ACM, pp 2–13 22 Bruno R., Conti M and E Gregori (2005), “Mesh networks: commodity multihop ad hoc networks” Communications Magazine, IEEE, vol 43, no 3, pp 123–131 23 Burkhart M., Rickenbach P V., Wattenhofer R and A Zollinger, “Does topology control reduce interference?” in MobiHoc ’04:Proceedings of the 5th ACM international symposium on Mobile ad hoc networking and computing, New York, NY, USA: ACM, pp 9–19 24 Cali F., Conti M and Gregori E (2000), “Dynamic Tuning of the IEEE 802.11 Protocol to Achieve Theoretical Throughput Limit”, IEEE/ACM Transactions on Networking, 8:785–799 25 Cantieni G., Ni Q., Barakat C and Turletti T (2005) “Performance analysis under finite load and improvements for multirate 802.11”, Computer Communications, 28(10), pp 1095–1109 26 Chandra R., Qiu L., Jain K and Mahdian M (2004), “Optimizing the placement of integration points in multi-hop wireless networks,” in ICNP’04: Proceedings of the 12th IEEE International Conference on Network Protocols, Washington, DC, USA: IEEE Computer Society, pp 271–282 27 Chatzimisios P., Boucouvalas A C and Vitsas V (2003), “IEEE 802.11 packet delay: a finite retry limit analysis,” in Proc IEEE Globecom, vol 2, pp 950954 28 Chen C.C and Lee D.S., “A joint design of distributed QoS scheduling and power control for wireless networks”, INFOCOM 2006.25th IEEE International Conference on Computer Communications Proceedings, pp 1–12 29 Chiang M (2004), To layer or not to layer: balancing transport and physical layers in wireless multihop networks, Twenty-third Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies, Vol.4, pp 2525- 2536 120 30 Chiang M (2005), “Balancing transport and physical Layers in wireless multihop networks: jointly optimal congestion control and power control”, IEEE J Sel Areas Commun., vol.23, no.1, pp 104-116 31 Couto D., Aguayo D., Bicket J and Morris R (2003), “High Throughput path metric for multi-hop wireless routing”, Proceedings of the 9th annual international conference on Mobile computing and networking, pp 134-146 32 CuWin project, available on https://commotionwireless.net/ Last access on March 2013 33 Deepankar M., Karthikeyan R (2007), “Network Routing: Algorithms, Protocols, and Architectures”, chapter 2, The Morgan Kaufmann Series in Networking, pp 31-40 34 Draves R., Padhye J and Zill B., “Routing in multi-radio, multi-hop wireless mesh networks”, in ACM International Conference on Mobile Computing and Networking (MobiCom), pp 114–128 35 ElBatt T and Ephremides A (2004), “Joint scheduling and power control for wireless ad hoc networks”, IEEE Transactions on Wireless Communications, vol 3, no 1, pp 74–85 36 Ergen M and Varaiya P (2005), “Throughput Analysis and Admission Control for IEEE 802.11a”, in Mobile Networks and Applications, volume 10, pp 705– 716 37 Foh C H and Tantra J W (2005),“Comments on IEEE 802.11 saturation throughput analysis with freezing of backoff counters”, IEEE Communications Letter , vol 9, no 2, pp 130–132 38 Foukalas F., Gazis V and N Alonistioti, “Cross-layer design proposals for wireless mobile networks: a survey and taxonomy”, Communications Surveys Tutorials, IEEE, vol 10, no 1, pp 70 –85 39 Fu Z., Luo H., Zerfos P., Lu S., Zhang L and Gerla M (2005), “The impact of multihop wireless channel on TCP performance”, IEEE Trans on Mobile Computing, vol 4, no 2, pp 209 - 221 40 FunkFeuer (2009), “FunkFeuer projects”, http://www.funkfeuer.at/ Last access on March 2013 41 Gandham S., Dawande M and R Prakash, “Link scheduling in wireless sensor networks: Distributed edge-coloring revisited”, J Parallel Distrib Comput., vol 68, no 8, pp 1122–1134, 2008 121 42 Georgios Parissidis, Merkourios Karaliopoulos, Martin May, Thrasyvoulos Spyropoulos and Bernhard Plattner (2008), “Interference in wireless multihop networks: A model and its experimental evaluation”, WOWMOM, pp 1-12 43 Gupta P and Kumar P.R (2000), “The Capacity of Wireless Networks”, IEEE Trans on Info Theory, Vol 46, No 2, pp 388–404 44 Hanzo L and Tafazolli R (2009), “Admission control schemes for 802.11based multi-hop mobile ad hoc networks: a survey,” Communications Surveys Tutorials, IEEE, vol 11, no 4, pp 78 –108 45 Hu Y.C and A Perrig (2004), “A survey of secure wireless ad hoc routing,” IEEE Security and Privacy, vol 2, no 3, pp 28–39 46 IEEE 802.11 (2007), “IEEE Standard for Information technologyTelecommunications and information exchange between systems-Local and metropolitan area networks-Specific requirements - Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications” 47 IEEE 802.15.1, IEEE 802.15 WPAN Task Group (TG1), http://www.ieee802.org/15/pub/TG1.html Last access on March 2013 48 IEEE 802.11, The Working Group for WLAN Standards, http://grouper.ieee.org/groups/802/11/ Last access on March 2013 49 IEEE WirelessMAN 802.16, the IEEE 802.16 Working Group on Broadband Wireless Access Standards, http://www.ieee802.org/16 Last access on March 2013 50 Jacquet P., Muhlethaler P., Clausen T., Laouiti A., Qayyum A and Viennot L (2001), “Optimized link state routing protocol for ad hoc networks”, IEEEMulti Topic Conference, INMIC, pp 62-68 51 Jain K., Padhye J., Padmanabhan V N and Qiu L (2003), “Impact of interference on multi-hop wireless network performance” in MobiCom’03: Proceedings of the 9th annual international conference on Mobile computing and networking, New York, NY, USA: ACM, pp 66–80 52 Jain R (2004), “Quality of experience”, IEEE Multimedia, Vol 11, No.1, pp 95- 96 53 Jun J and Sichitiu M.L (2003), “The nominal capacity of wireless mesh networks”, IEEE Wireless Communications 10 (5), pp 8-14 122 54 Junhai L., Danxia Y., Liu X and F Mingyu (2009), “A survey of multicast routing protocols for mobile ad-hoc networks”, Communications Surveys Tutorials, IEEE, vol 11, no 1, pp 78 –91 55 Kawadia V and Kumar P (2005), “Principles and protocols for power control in wireless ad hoc networks”, Selected Areas in Communications, IEEE Journal on, vol 23, no 1, pp 76–88 56 Kawadia V and Kumar P.R (2005), “A cautionary perspective on cross-layer design”, Wireless Communications IEEE, Vol.12, No.1, pp 3- 11 57 Kleinrock L and Fouad A Tobagi (1975) "Packet switching in Radio Channels: Part I – Carrier Sense Multiple Access Modes and their ThroughputDelay Characteristics", IEEE Transactions on Communications (COM–23), pp 1400–1416 58 Kodialam M and Nandagopal T (2005), “Characterizing the capacity region in multi-radio multi-channel wireless mesh networks”, MobiCom’05: Proceedings of the 11th annual international conference on Mobile computing and networking, pp 73-87 59 Kozat U.C., Koutsopoulos I and Tassiulas L (2004), A framework for crosslayer design of energy-efficient communication with QoS provisioning in multihop wireless networks, Twenty-third Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies, Vol 2, pp 1446-1456 60 Kuipers F.A and VanMieghem P.F.A (2005), “Conditions that impact the complexity of QoS routing”, IEEE/ACM Transactions on Networking (TON), vol.13 no.4, pp.717-730 61 Kulkarni G., Raghunathan V and Srivastava M (2004), “Joint end-to-end scheduling, power control and rate control in multi-hop wirelessnetworks,” Global Telecommunications Conference, 2004 GLOBECOM ’04 IEEE, vol 5, pp 3357–3362 62 Kumar S., Raghavan V S and J Deng (2006), “Medium access control protocols for ad-hoc wireless networks: A survey,” Ad Hoc Networks, vol 4, no 3, pp 326 – 358 63 Liu J and Singh S (2001), “ATCP: TCP for mobile ad hoc networks” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 19(7), pp 1300–1315 123 64 Manoj B.S and Rao R.R (2007), “Wireless Mesh Network: Issues and Solution”, Chapter in Wireless Mesh Networking, Auerbach Publications, pp 3-48 65 Mehta S., Niamat Ullah, Humaun Kabir, Najnin Sultana, Kyung Sup Kwak (2009), “A Case Study of Networks Simulation Tools for Wireless Networks”, AMS '09 Proceedings of the 2009 Third Asia International Conference on Modelling & Simulation, pp 661-666 66 Mihail L Sichitiu (2005), “Wireless Mesh Networks: Opportunities and Challenges”, the 10th IEEE Symposium on Computers and Communications (ISCC 2005), pp 318-323 67 MIT Roofnet, http://pdos.csail.mit.edu/roofnet/doku.php Last access on March 2013 68 Moaveni-Nejad K and Li X Y (2005), “Low-interference topology control for wireless ad hoc networks,” Ad-hoc and Sensor Networks: anInternational Journal, vol 1, no 1-2, pp 41–64 69 Moscibroda T and Wattenhofer R (2005), “Coloring unstructured radio networks,” in SPAA ’05: Proceedings of the seventeenth annual ACM symposium on Parallelism in algorithms and architectures, New York, NY, USA: ACM, pp 39–48 70 Moscibroda T., Wattenhofer R and Weber Y (2006), “Protocol design beyond graph-based models”, In Proceedings of the 5th ACM SIGCOMM Workshop on Hot Topics in Networks (HotNets) 71 Moscibroda T., Wattenhofer R and Zollinger A (2006), “Topology control meets SINR: the scheduling complexity of arbitrary topologies” in MobiHoc’06: Proceedings of the 7th ACM international symposium on Mobile ad hoc networking and computing, New York, NY,USA: ACM, pp 310–321 72 Moustafa H., Javaid U., Rasheed T M., Senouci S.M and Meddour D.E (2006), “A Panorama on Wireless Mesh Networks: Architectures, Applications and Technical Challenges”, International Workshop on Wireless Mesh: Moving towards Applications 73 Mustapha I., Jiya J D and Musa B U (2011), “Modeling and Analysis of Collision Avoidance MAC Protocol in Multi-Hop Wireless Ad-Hoc Network”, International Journal of Communication Networks and Information Security (IJCNIS), vol 3, no 124 74 Nandiraju N., Nandiraju D., Santhanam L., He B., Wang J and D Agrawal (2007), “Wireless mesh networks: Current challenges and future directions of web-in-the-sky”, Wireless Communications, IEEE, vol 14, no 4, pp 79–89 75 Nghia T Dao and Robert A Malaney (2008), “A New Markov Model for NonSaturated 802.11 Networks”, IEEE Consumer Communications and Networking (CCNC 2008), pp 420-424 76 NS-2 simulation tools, http://www.isi.edu/nsnam/ns/ Last access on March 2013 77 OLSR RFC, http://www.ietf.org/rfc/rfc3626.txt Last access on March 2013 78 Perkins C.E and Royer E.M (1999), “Adhoc On-demand Distance Vector Routing”, 2nd IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications, pp 90-100 79 Ping Ding, Joanne Holliday and Aslihan Celik (2005), “Modeling the Performance of A Wireless Node in Multihop Ad-Hoc Networks”, International Conference on Wireless Networks, Communications and Mobile Computing, vol.2, pp.1424 - 1429 80 Pitts J M., and Shepherd O M (2008), “Analyzing the Transition Between Unsaturated and Saturated Operating Conditions in 802.11 Network Scenarios”, IEEE Military Communications Conference, MILCOM 2008, pp.1-7 81 Qiang Ni, Tianji Li, Thierry Turletti and Yang Xiao (2005), “Saturation throughput analysis of error-prone 802.11 wireless networks”, Wireless Communications and Mobile Computing, volume 5, pp 945–956 82 Ramachandran K N., Belding E M., Almeroth K C and Buddhikot M M (2006), “Interference-aware channel assignment in multi-radiowireless mesh networks”, INFOCOM 2006 25th IEEE International Conference on Computer Communication, Proceedings, pp 1–12 83 Ramanathan S and E L Lloyd, “Scheduling algorithms for multihop radio networks”, IEEE/ACM Trans Netw., vol 1, no 2, pp 166–177 84 Raniwala A., Gopalan K and Chiueh T.(2004), “Centralized channel assignment and routing algorithms for multi-channel wireless meshnetworks,” SIGMOBILE Mob Comput Commun Rev., vol 8, no 2, pp 50–65 85 Roberts L G (1975), “ALOHA Packet System With and Without Slots and Capture”, Computer Communications Review (2), pp 28-42 125 86 Sanzgiri K., Chakeres I D and Belding-Royer E M (2004), “Determining intra-flow contention along multihop paths in wireless networks”, in Proc of Broadnets Wireless Networking Symposium, IEEE Conference on, pp 611620 87 Seattle Wireless, http://www.seattlewireless.net/ Last access on March 2013 88 SFLan, http://www.sflan.org Last access on March 2013 89 Shariat M., Quddus A., Ghorashi S and R Tafazolli (2009), “Scheduling as an important cross-layer operation for emerging broadband wireless systems,” Communications Surveys Tutorials, IEEE, vol 11, no 2, pp 74 –86 90 Sobrinho J L (2001), “Algebra and algorithms for QoS path computation and hop-by-hop routing in the Internet”, INFOCOM 2001, Twentieth Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies Proceedings IEEE Volume 2, pp 727-735 91 Subramanian A P., Buddhikot M M and Miller S C (2006),“Interference aware routing in multi-radio wireless mesh networks”, IEEE Workshop on WiMesh, pp 55–63 92 Subramanian A., Gupta H and Das S (2007), “Minimum interference channel assignment in multi-radio wireless mesh networks,” Sensor, Meshand Ad Hoc Communications and Networks, SECON’07 4th Annual IEEE Communications Society Conference on, pp 481–490 93 Sudarev J V., White L B., and Perreau S (2005), “Performance analysis of 802.11 CSMA/CA for infrastructure networks under finite load conditions”, In Localand Metropolitan Area Networks, LANMAN 2005, the 14th IEEEWorkshop on, pp.6 94 Sujata V Mallapur and Siddarama R Patil (2012), “Survey on Simulation Tools for Mobile Ad-Hoc Networks”, IRACST – International Journal of Computer Networks and Wireless Communications (IJCNWC), ISSN: 22503501 Vol.2, No.2 95 Southampton Open Wireless Network, http://www.sown.org.uk/ Last access on March 2013 96 Tang J., Xue G and Zhang W (2005), “Interference-aware topology control and QoS routing in multi-channel wireless mesh networks”, inMobiHoc ’05: Proceedings of the 6th ACM international symposium on Mobile ad hoc networking and computing, New York, NY,USA: ACM, pp 68–77 126 97 Tay Y.C and Chua K.C (2001), “A Capacity Analysis for the IEEE 802.11 MAC Protocol”, Wireless Networks, 7, pp 159–171 98 UM-OLSR, http://masimum.inf.um.es/fjrm/?page_id=116 Last access on March 2013 99 Usman Ashraf, Slim Abdellatif and Guy Juanole (2008), “An Interference and Link-Quality Aware Routing Metric for Wireless Mesh Networks”, VTC, pp.15 100 Vu H and Sakurai T (2006), “Collision Probability in Saturated IEEE 802.11 Networks”, in Australian Telecommunication Networks and Application Conference, pp 21–25 101 Waharte S., Ishibashi B., Boutaba R and D Meddour (2008), “InterferenceAware Routing Metric for Improved Load Balancing in Wireless Mesh Networks”, IEEE Int Conf Communications (ICC), pp 2979-2983 102 Wang W., Liu X and Krishnaswamy D., “Robust routing and scheduling in wireless mesh networks”, Sensor, Mesh and Ad Hoc Communications and Networks, 4th Annual IEEE Communications Society Conference on, pp 471– 480 103 Wireless Leiden, http://www.wirelessleiden.nl/ Last access on March 2013 104 Wu D R Z and Ganu S., “Irma: Integrated routing and MAC scheduling in multi-hop wireless mesh networks”, Wireless Mesh Networks,WiMesh 2006 2nd IEEE Workshop on 105 Yang Y., Wang J., and Kravets R (2005),“Designing Routing Metrics for Mesh Networks”, In Proc of IEEE WiMesh, IEEE press 106 Yu Wang and Garcia-Luna-Aceves J.J (2002), “Performance of collision avoidance protocols in single-channel ad hoc networks Network Protocols”, Proceedings 10th IEEE International Conference, pp 68–77 107 Yucek T and H Arslan (2009), “A survey of spectrum sensing algorithms for cognitive radio applications”, Communications Surveys Tutorials, IEEE, vol 11, no 1, pp 116 –130 108 Zheng Wang and Jon Crowcroft (1996), “ Quality- of – Sevice Routing for Supporting Multimedia Application”, IEEE journal on selected area in communication, vol.14, no.7, pp.1228-1234 127 109 Zhifei Li, Sukumar Nandi, Anil K.Gupta (2006), “Modeling the Short-term Unfairness of IEEE 802.11 in Presence of Hidden Terminals”, Performance Evaluation, vol.63, pp 441-463