多信道無線MESH網(wǎng)絡中的信道分配和路由算法研究.pdf

1、隨著IEEE 802．11等無線接入技術的發(fā)展，無線Mesh網(wǎng)絡已經逐步成為企業(yè)界和消費者矚目的焦點之一。如何提高無線Mesh網(wǎng)絡的容量來滿足用戶日益增長的帶寬需求(如實時音頻、視頻下載等)是近年來研究的熱點和難點。IEEE802．11 a/b/g等標準都定義了不同數(shù)目的正交信道，利用這些正交信道可以同時發(fā)送數(shù)據(jù)包且不會相互干擾。充分利用多信道正交的特點，就可以減少節(jié)點間的沖突，從而提高無線Mesh網(wǎng)絡的容量。 本文研究了多信道

2、無線Mesh網(wǎng)絡中的信道分配問題和路由度量問題，分別提出了相應的解決方案。其主要研究內容和貢獻如下： 本文首先研究了多信道無線Mesh網(wǎng)絡中的信道分配問題。在對已有的信道分配方案進行了詳細的分析和比較后，本文提出了兩種新的信道分配方案，即組劃分信道分配方案和基于沖突圖的分布式信道分配方案。組劃分方案首先將自己的鄰居節(jié)點分組，然后對每組節(jié)點進行統(tǒng)一的接口卡和信道分配：基于沖突圖的信道分配方案主要通過在鏈路沖突圖中引入極大團的思想來

3、解決信道分配問題，首先相互干擾的鏈路通過其相應的代理節(jié)點交換鏈路負載信息，然后各個極大團中鏈路根據(jù)其所在團中的鏈路負載信息運用貪心算法進行分布式信道分配。組劃分分配方案簡單實用，針對網(wǎng)格狀拓撲結構，該分配方法是較好的解決方案，但是該方法在進行信道分配時沒有考慮鏈路的負載情況，并且其分配效果與拓撲結構密切相關；基于沖突圖的分布式分配方案不僅不依賴于網(wǎng)絡拓撲，而且在網(wǎng)絡負載變化和網(wǎng)絡可用資源變化(節(jié)點配置的網(wǎng)絡接口卡數(shù)目和網(wǎng)絡中可用的信道數(shù)

4、目)的情況下均能夠有效的進行信道分配，相比傳統(tǒng)的集中式信道分配方案，該方法應用于實際網(wǎng)絡中具有更好的可操作性。 其次，本文還研究了多信道無線Mesh網(wǎng)絡中的路由度量問題。通過分析現(xiàn)有路由度量方法應用于該網(wǎng)絡的不足，提出了一種新的路由度量方法RM<'3>，該方法不僅考慮了路徑的期望傳輸時間，而且綜合考慮了信道的多樣性以及信道的切換開銷等因素。該度量方法能很好的應用于“源發(fā)起按需路由協(xié)議”中。 通過仿真實驗表明，本文提出的信