無線Mesh網(wǎng)絡拓撲控制算法的研究.pdf

1、無線Mesh網(wǎng)絡具有可靠性高、容量大、組網(wǎng)靈活、成本低廉等特點，其已經(jīng)成為下一代無線寬帶接入技術(shù)的研究熱點。無線 Mesh網(wǎng)絡的性能與拓撲結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，不合理的拓撲結(jié)構(gòu)會導致網(wǎng)絡吞吐性能下降、端到端延時增大以及網(wǎng)絡健壯性降低等。所以，合理的進行拓撲控制，對改善無線Mesh網(wǎng)絡的整體性能具有重要的意義。本文從網(wǎng)絡拓撲模型出發(fā)，對基于鄰近圖的無線Mesh網(wǎng)絡拓撲控制算法進行了研究。
　　首先，介紹了無線Mesh網(wǎng)絡拓撲控制算法的研究背

2、景和意義，分析了無線Mesh網(wǎng)絡及拓撲控制算法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，指出了目前拓撲控制算法存在的主要問題。另外，研究了基于鄰近圖的拓撲控制算法的基本理論和相關(guān)方法，并對典型算法LMST的基本思想及存在的問題進行了較深入的分析。
　　其次，在研究了無線Mesh網(wǎng)絡模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合功率控制和中繼區(qū)的概念設(shè)計了一種改進的基于鄰近圖的拓撲控制算法MPG。該算法首先采用中繼區(qū)方法構(gòu)建網(wǎng)絡中各節(jié)點的本地拓撲，然后通過對稱機制實現(xiàn)網(wǎng)絡的雙向性，并

3、根據(jù)無線傳播模型計算出各節(jié)點所需的最小發(fā)射功率，最后采用最優(yōu)功率控制機制對節(jié)點的發(fā)射功率進行優(yōu)化。針對MPG算法構(gòu)建的網(wǎng)絡拓撲在節(jié)點分布密集區(qū)域可能會出現(xiàn)個別節(jié)點的鄰居和交叉鏈路過多的問題，著重研究了節(jié)點度對局部網(wǎng)絡吞吐量的影響。在MPG算法的基礎(chǔ)上，采用相關(guān)鄰近圖方法RNG對網(wǎng)絡拓撲中節(jié)點度過大的節(jié)點進行優(yōu)化，設(shè)計了一種節(jié)點度優(yōu)化的基于鄰近圖的拓撲控制算法DOPG，解決了節(jié)點度無限制造成網(wǎng)絡局部干擾和沖突偏大的問題。理論證明，MPG算