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无线网状网络(WMN)被称为下一代宽带通信的关键技术之一，是一种新的高容量、高速率的分布式无线宽带网络。它能够在大区域内提供因特网宽带接入、无线局域网覆盖和客户连接。骨干无线网状网络是无线网状网络的最常见的应用类型，其承载业务的特点决定了服务质量(QoS)是该网络研究领域中的最重要的研究课题之一。由于骨干无线网状网络具有高容量的特征，同时其支持实时应用和多媒体应用，因此容量和延迟是骨干无线网状网络很重要的性能参数，更是需要研究的问题。人们需要确定无线网状网络各影响因素与网络容量和延迟的数量关系，这对于无线网状网络的规划与设计具有重要的意义。
本文在对国内外无线网状网络容量和延迟研究进展进行回顾和总结的基础上，针对骨干无线网状网络容量和延迟研究中一些有待解决的问题，对以下的内容进行了研究：
1．虽然目前骨干无线网状网络容量的研究已有一些成果，但是在不考虑路由策略的情况下，网络结构和业务模式一般化的骨干无线网状网络所能达到的最大容量的研究仍是需要解决的问题。因此本文研究一般性的骨干无线网状网络的容量，分析了无线带宽、网关和网状路由器数量比例对网状路由器平均吞吐量的影响，推导出了网状路由器平均吞吐量的渐近上限。此外，还研究了骨干无线网状网络不与网外通信，即仅作为封闭的网络时的容量。
2．相对于全向天线，定向天线能够提高无线网状网络的空间复用率，因而可能提高网络的容量。虽然目前许多文献已经提出基于定向天线的介质访问控制方案、路由协议和拓扑控制方法来提高无线网状网络的性能，但是对配置定向天线的无线网状网络容量的理论研究同样是必需的。本文研究了在网状路由器配置定向天线的情况下，骨干无线网状网络的容量。分别通过定向天线两种不同的模型(忽略副瓣和后瓣影响的理想模型、考虑了副瓣和后瓣作用的近似模型)，定量分析了定向天线对骨干无线网状网络容量的影响，并推导出网状路由器平均吞吐量的渐近上限。本文的研究表明，当网关的数量超过一定的门限时，定向天线的使用有效地增大了网状路由器的吞吐量；而且天线的方向性越好，对网络容量的提高能力就越强。
3．对一种基于网状分布的骨干无线网状网络的延迟性能进行研究。提出了一种基于均衡负载的最短路径路由协议。并在这协议基础上，研究了无线网状网络数据包的排队延迟，推导出无线网状网络排队延迟与网络的规模、网关和网状路由器的服务能力、数据包到达率的相互关系。并在一种随机接入MAC协议基础上研究无线信道因素所带来的无线传输延迟。综合以上各种影响网络延迟的因素，给出用户数据包的总延迟和整个网络数据的平均延迟。此外，还分析数据包延迟和网络容量的相互制约关系，并给出了在延迟限制的条件下的网络容量。