基于MRMC的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)信道分配算法研究.pdf

1、近年來，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，多跳無線網(wǎng)絡(luò)受到越來越多的關(guān)注。從早期的ad hoc在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，到今天的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)(Wireless Mesh Network，WMN)走向商用，無線Mesh網(wǎng)絡(luò)已成為人們關(guān)注的新技術(shù)。無線Mesh網(wǎng)絡(luò)也被稱為“社區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)”，已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)下一代無線互聯(lián)網(wǎng)的一種全新、高效、廉價(jià)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)解決方案。
　　由于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中相鄰節(jié)點(diǎn)之間存在干擾，因此，隨著網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)和跳數(shù)的增加，網(wǎng)絡(luò)的容量和

2、端到端的吞吐量急劇下降。利用多接口技術(shù)可以有效地降低無線Mesh網(wǎng)絡(luò)干擾以及提升網(wǎng)絡(luò)容量，這是因?yàn)槎嘟涌诩夹g(shù)可以為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)和鏈路分配不同的信道。因此，本文以提升無線Mesh網(wǎng)絡(luò)容量為目標(biāo)，主要研究了多接口多信道(MRMC)WMN中的信道分配問題。
　　首先，本文介紹了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)、特點(diǎn)及其一些主要的應(yīng)用，然后分析了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的容量問題和相關(guān)解決方案，并詳細(xì)闡述了其中的多接口技術(shù)以及所帶來的優(yōu)勢。
　　其次

3、，本文應(yīng)用了一種新的歸類方法將現(xiàn)有的各種Mesh網(wǎng)絡(luò)信道分配算法進(jìn)行了分類，并詳細(xì)闡述了各種算法類型里的幾種典型信道分配算法。
　　再次，本文以有效地降低網(wǎng)絡(luò)的整體干擾度為目標(biāo)，構(gòu)建了一種全網(wǎng)信息可知的0-1整型集中式信道分配優(yōu)化模型。本文提出的模型考慮了每條鏈路的流量負(fù)載，以及應(yīng)用了一種新的鏈路干擾度量。由于遺傳算法(Genetic Algorithm，GA)能有效地解決函數(shù)最優(yōu)化問題，因此本文采用GA算法對模型進(jìn)行優(yōu)化求解。仿

4、真結(jié)果表明，網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量獲得了一定的提升。
　　接下來，本文為了進(jìn)一步解決信道分配過程中的問題，即降低干擾的同時(shí)也能提高網(wǎng)絡(luò)的連通性，提出了兩種貪婪式信道分配算法，即基于鏈路簇的干擾流量感知信道分配算法和基于最小生成樹的干擾流量感知信道分配算法。第一種算法能有效的阻止網(wǎng)絡(luò)中的“波紋效應(yīng)”，而第二種算法可以在實(shí)現(xiàn)“拓?fù)浔Ａ簟钡幕A(chǔ)下，有效地降低網(wǎng)絡(luò)的開銷。經(jīng)NS-2仿真表明，這兩種算法在不同的條件下均能夠有效地提高網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐