WiMAX Mesh網(wǎng)絡(luò)集中式調(diào)度算法的研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和人們生活水平的提高，已有的低帶寬無線訪問技術(shù)已不能滿足人們對(duì)移動(dòng)寬帶日益增長的需求，因此寬帶無線技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注。全球微波互聯(lián)(Worldwide Interoperability for Microwave．Access，WiMAX)技術(shù)作為寬帶無線接入領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一，具有傳輸距離遠(yuǎn)，傳輸速率高的特點(diǎn)，可以以較低的成本，提供與有線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施相近的服務(wù)質(zhì)量，因此具有廣闊的發(fā)展前景。目前的WiMAX介

2、質(zhì)訪問控制層(Media Access Control，MAC)的調(diào)度樹構(gòu)建算法主要有最少跳數(shù)、寬度優(yōu)先和最短路徑三種方式，時(shí)間片的分配算法有集中式調(diào)度和分布式調(diào)度。這兩種調(diào)度分配方式有不同的應(yīng)用場(chǎng)合，集中式調(diào)度適合移動(dòng)性小，數(shù)據(jù)傳輸量大的網(wǎng)絡(luò)，而分布式調(diào)度適合移動(dòng)性大，數(shù)據(jù)量傳輸小的網(wǎng)絡(luò)。不同的調(diào)度樹構(gòu)建算法和時(shí)間片分配算法對(duì)系統(tǒng)的性能影響不一樣。如何選擇好的調(diào)度樹構(gòu)建算法和時(shí)間片分配算法，成為當(dāng)前WiMAX MAC層的研究熱點(diǎn)之一。

3、當(dāng)前的調(diào)度樹構(gòu)建算法只是簡單的考慮了跳數(shù)、距離或者是這兩者的結(jié)合體，沒有考慮天線數(shù)和緩沖區(qū)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。多天線多信道集中式調(diào)度雖有人涉及，但對(duì)節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)方式還缺乏研究。因此有必要對(duì)這兩個(gè)面進(jìn)行深入研究。
　　 本文的研究內(nèi)容是WiMAX Mesh網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度樹構(gòu)建算法和集中式調(diào)度算法。
　　 本文深入研究了現(xiàn)有的調(diào)度樹構(gòu)建算法，提出了一種自適應(yīng)的調(diào)度樹構(gòu)建算法，該算法充分考慮跳數(shù)、距離、緩沖區(qū)以及負(fù)載均衡等因素，來提升系

4、統(tǒng)性能。針對(duì)多天線多信道的Mesh網(wǎng)絡(luò)，提出了基于樹形方式調(diào)度的集中式調(diào)度算法，用于改進(jìn)在特定的天線數(shù)和信道數(shù)情況下的時(shí)間片分配，來減少服務(wù)延遲，提高吞吐率，增加并發(fā)節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，盡可能減少一次干擾和二次干擾帶給系統(tǒng)性能的影響。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明自適應(yīng)調(diào)度樹構(gòu)建算法和基于樹形方式的多天線多信道集中式調(diào)度減少了調(diào)度長度，提高了信道利用率。在單天線多信道的網(wǎng)絡(luò)中，信道數(shù)為3到4個(gè)信道時(shí)能較好地協(xié)調(diào)鄰近節(jié)點(diǎn)的傳輸。也通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了天線數(shù)