【摘要】：無線Mesh網(wǎng)絡(luò)是一種由Mesh路由器和Mesh終端組成的多跳無線網(wǎng)絡(luò)，因具備投入低、部署容易、健壯性強(qiáng)、覆蓋范圍廣、帶寬高等優(yōu)點，已成為解決“最后一公里”寬帶接入問題的重要解決方案。由于正交信道數(shù)目有限，為取得網(wǎng)絡(luò)的最大容量，信道分配至關(guān)重要。無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，使用多接口多信道可有效提升網(wǎng)絡(luò)容量，改善網(wǎng)絡(luò)性能。本文主要研究了多接口多信道無線Mesh網(wǎng)絡(luò)信道分配的問題。研究內(nèi)容和成果如下： 首先，本文對無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特征、應(yīng)用場景和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，介紹了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)使用的標(biāo)準(zhǔn)。此外，分析了信道分配的目標(biāo)和約束條件，總結(jié)了現(xiàn)有信道分配算法的優(yōu)缺點，，為后面的信道分配算法研究奠定了理論基礎(chǔ)。 其次，對信道分配過程中需要考慮的干擾問題，本文采用更為精確的物理模型進(jìn)行估算。以網(wǎng)絡(luò)容量最大化為優(yōu)化目標(biāo)，提出了一種基于整型規(guī)劃的信道分配模型。采用Lingo軟件對信道分配模型進(jìn)行了求解，通過設(shè)置不同的網(wǎng)絡(luò)場景，采用數(shù)值分析的形式，對模型的有效性和可靠性進(jìn)行了驗證。為降低信道分配問題的復(fù)雜度，本文還設(shè)計了一種啟發(fā)式的信道分配貪婪算法，并將其求解結(jié)果作為Lingo模型的初始解，有效提高了優(yōu)化模型求解的效率和質(zhì)量。 最后，本文提出了一種基于離散粒子群優(yōu)化的信道分配算法。在實現(xiàn)過程中，本文引入了變異操作隨機(jī)更改粒子位置；同時，采用源自遺傳算法的交叉操作，根據(jù)個體和全局最優(yōu)值改變當(dāng)前粒子的位置，通過這一改進(jìn)使DPSO適用于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)信道分配問題。在算法中增加了信道合并過程以消除違背接口數(shù)量約束的問題。本文采用Matlab對算法進(jìn)行設(shè)計和實現(xiàn)，仿真結(jié)果表明，與同類算法相比，本文設(shè)計算法能有效降低干擾并改善網(wǎng)絡(luò)性能。
【圖文】：

然后進(jìn)行求解，最后對結(jié)果進(jìn)行分析討論。確定信道分配問題目標(biāo)函數(shù)及約束條件設(shè)計數(shù)學(xué)模型 建立Lingo模型分析求解報告求解Lingo模型根據(jù)求解數(shù)據(jù)繪制圖形并分析結(jié)果圖 3.3 信道分配優(yōu)化模型求解過程在信道分配模型的計算中，根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，主要采用 IEEE 80EE 802.11 a 的正交信道數(shù)目進(jìn)行計算。網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置如下表：表 3.1 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)列表網(wǎng)絡(luò)參數(shù) 取值成功接收信噪比門限 10dB節(jié)點發(fā)射功率 15.6dBm背景噪聲 -97dBm信道帶寬 5MHz載波頻率 2.4GHz下圖為采用 LINGO 求解信道分配問題的結(jié)果截屏。
【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

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3 周靈;;Waxman-Salama模型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖伤惴ㄔO(shè)計與實現(xiàn)[J];湖南理工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年02期

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2 馮云霞;多接口無線MESH網(wǎng)絡(luò)動態(tài)信道資源分配關(guān)鍵問題研究[D];上海交通大學(xué);2008年

本文編號：2610740