基于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)信道資源分配及高效利用的研究
發(fā)布時間：2017-07-20 18:19
本文關(guān)鍵詞：基于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)信道資源分配及高效利用的研究
更多相關(guān)文章： 無線Mesh網(wǎng)絡(luò) 部分相交信道 流量匯聚 負(fù)載感知 拓?fù)淇刂?/b>
【摘要】：隨著無線接入技術(shù)的發(fā)展,無線Mesh網(wǎng)絡(luò)作為一種低成本且高效可靠的接入網(wǎng)絡(luò)形式得到了越來越多的關(guān)注。無線Mesh網(wǎng)絡(luò)作為一種接入網(wǎng)絡(luò),通常具有流量向網(wǎng)關(guān)匯聚的特點,并且通過Mesh接入點接入的終端數(shù)量也是變化的。多射頻多信道技術(shù)的出現(xiàn),使Mesh網(wǎng)絡(luò)容量得到了很大的提升,無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的信道分配問題也變得更為重要。利用有限的信道資源,通過使用部分相交信道進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)容量和網(wǎng)絡(luò)性能得到了越來越多的關(guān)注。由于信道資源的稀缺,只利用正交信道進(jìn)行信道分配會造成信道資源的浪費。本文考慮利用部分相交信道進(jìn)行信道分配,實現(xiàn)信道資源的高效利用,進(jìn)而提升網(wǎng)絡(luò)容量。本文提出了基于流量匯聚場景的部分相交信道分配算法ALPOCA(Aggregate Load based Partially Overlapped Channel Assignment)。ALPOCA算法通過拓?fù)淇刂圃谠季W(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞幕A(chǔ)上構(gòu)建連通的樹狀拓?fù)�。對網(wǎng)絡(luò)中的干擾進(jìn)行了分析和劃分,將干擾分為近場干擾和遠(yuǎn)場干擾,并針對近場干擾的不同情況進(jìn)行了區(qū)分,針對每種情況的帶寬損失進(jìn)行了分析,同樣對遠(yuǎn)場干擾造成的帶寬損失也進(jìn)行了分析。與此同時,在度量干擾的時候不僅考慮了帶寬損失,還考慮了鏈路上的流量大小,從而更加符合實際網(wǎng)絡(luò)場景,得到的信道分配結(jié)果也更為準(zhǔn)確。設(shè)計了基于負(fù)載感知的部分相交信道分配算法LAPOCA(Load Aware Partially Overlapped Channel Assignment)。LAPOCA算法是對ALPOCA算法的改進(jìn)。ALPOCA算法由于靜態(tài)信道分配算法的局限性不能夠很好地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中負(fù)載的變化。LAPOCA算法將網(wǎng)絡(luò)中負(fù)載的變化情況進(jìn)行分級,設(shè)置了兩個閾值。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點檢測到節(jié)點權(quán)重的變化超過第一個閾值但是沒有超過第二個閾值的情況下,會通過調(diào)整競爭窗口大小來應(yīng)對負(fù)載變化;當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點檢測到節(jié)點權(quán)重增加超過第二個閾值的時候會發(fā)起路徑上鏈路的信道切換。當(dāng)檢測到需要進(jìn)行信道切換的節(jié)點數(shù)超過一定比例后會進(jìn)行全網(wǎng)的信道再分配。利用Matlab和NS2對算法進(jìn)行了仿真,驗證了ALPOCA算法能夠更為有效的度量網(wǎng)絡(luò)中的干擾,并提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量,減小時延;驗證了LAPOCA算法通過調(diào)整競爭窗口和局部信道切換能夠有效應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)中負(fù)載的變化。
【關(guān)鍵詞】：無線Mesh網(wǎng)絡(luò) 部分相交信道 流量匯聚 負(fù)載感知 拓?fù)淇刂?/strong>
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5
【目錄】：
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-13
- 主要符號表13-15
- 第一章 緒論15-21
- 1.1 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)研究背景及意義15-16
- 1.2 國內(nèi)外研究及發(fā)展現(xiàn)狀16-19
- 1.2.1 多射頻多信道與信道分配技術(shù)16-17
- 1.2.2 部分相交信道分配技術(shù)17-19
- 1.3 論文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排19-21
- 第二章 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)部分相交信道分配研究基礎(chǔ)21-38
- 2.1 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與概述21-25
- 2.1.1 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)21-23
- 2.1.2 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)相關(guān)協(xié)議23-25
- 2.2 部分相交信道分配算法的理論基礎(chǔ)25-31
- 2.2.1 IEEE 802.11b的頻譜屏蔽與正交約束25-28
- 2.2.2 干擾與連通性分析28-31
- 2.3 部分相交信道建模與優(yōu)勢31-37
- 2.3.1 信道相交度與部分相交信道模型分析32-34
- 2.3.2 使用部分相交信道的優(yōu)勢34-37
- 2.4 本章小結(jié)37-38
- 第三章 基于流量匯聚場景的部分相交信道分配算法38-71
- 3.1 引言38-40
- 3.2 網(wǎng)絡(luò)模型40-43
- 3.2.1 網(wǎng)絡(luò)建模40-42
- 3.2.2 約束條件42-43
- 3.3 干擾模型43-59
- 3.3.1 物理干擾模型與協(xié)議干擾模型43-45
- 3.3.2 近場干擾45-53
- 3.3.3 遠(yuǎn)場干擾53-55
- 3.3.4 干擾度量與目標(biāo)函數(shù)55-59
- 3.4 算法流程59-64
- 3.4.1 拓?fù)浣?/span>59-62
- 3.4.2 信道分配62-64
- 3.5 仿真分析64-70
- 3.5.1 仿真環(huán)境與主要指標(biāo)64-67
- 3.5.2 仿真結(jié)果及分析67-70
- 3.6 本章小結(jié)70-71
- 第四章 基于負(fù)載感知的部分相交信道分配算法71-92
- 4.1 引言71
- 4.2 競爭窗函數(shù)71-75
- 4.2.1 競爭窗函數(shù)原理72-73
- 4.2.2 競爭窗口與時延73-74
- 4.2.3 競爭窗函數(shù)設(shè)置74-75
- 4.3 信道切換機制75-85
- 4.3.1 競爭窗口調(diào)節(jié)76-77
- 4.3.2 鏈路信道切換77-82
- 4.3.3 幀結(jié)構(gòu)設(shè)計82-85
- 4.4 算法流程85-87
- 4.5 仿真分析87-90
- 4.5.1 LAPOCA競爭窗口調(diào)節(jié)機制仿真分析87-89
- 4.5.2 LAPOCA信道切換機制仿真分析89-90
- 4.6 本章小結(jié)90-92
- 第五章 總結(jié)與展望92-94
- 5.1 總結(jié)92-93
- 5.2 展望93-94
- 致謝94-95
- 參考文獻(xiàn)95-100
- 在學(xué)期間取得的與學(xué)位論文相關(guān)的研究成果100-101
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 王繼紅;石文孝;李玉信;金鳳;王春悅;;無線Mesh網(wǎng)絡(luò)部分重疊信道分配綜述[J];通信學(xué)報;2014年05期
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 金鳳;無線Mesh網(wǎng)絡(luò)部分重疊信道分配算法研究[D];吉林大學(xué);2015年
2 李玉信;無線Mesh網(wǎng)絡(luò)部分重疊信道下路由度量設(shè)計與實現(xiàn)[D];吉林大學(xué);2015年
，本文編號：569376
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