綠色無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中可充電節(jié)點(diǎn)部署問題的研究.pdf

1、近年來隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展和因特網(wǎng)規(guī)模的迅猛增長(zhǎng)，無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)（Wireless Mesh Networks，WMN）逐漸發(fā)展成為一種適用于“最后十公里”的接入網(wǎng)絡(luò)部署方案，并廣泛應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中。隨著無線網(wǎng)狀網(wǎng)的部署和運(yùn)營，電能供應(yīng)節(jié)點(diǎn)所需的能量消耗和高額成本投入隨之急劇增長(zhǎng)。針對(duì)無線網(wǎng)狀網(wǎng)中持續(xù)增長(zhǎng)的能量消耗問題，采用綠色能源供能的可充電路由器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署的方案在近年來逐漸獲得關(guān)注和研究。本文即在采用可充電路由器構(gòu)建綠色無線網(wǎng)狀網(wǎng)

2、的新場(chǎng)景下，研究滿足用戶服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，QoS)和最小化部署以及運(yùn)營成本的節(jié)點(diǎn)部署問題。
　　本文的研究場(chǎng)景分為兩大類，分別定義為基礎(chǔ)場(chǎng)景和復(fù)雜場(chǎng)景：前者只考慮綠色可充電路由器的部署，后者則由電能供電網(wǎng)關(guān)和可充電路由器混合部署。在上述場(chǎng)景下，本文研究的節(jié)點(diǎn)部署問題概括如下：在滿足用戶流量需求，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量要求，有限且動(dòng)態(tài)能量供應(yīng)等一系列約束條件下，如何部署節(jié)點(diǎn)從而盡可能縮減成本。根據(jù)場(chǎng)景的不同，約束

3、條件和目標(biāo)函數(shù)也相應(yīng)變化。本文首先通過數(shù)學(xué)建模將實(shí)際部署問題表述為數(shù)學(xué)優(yōu)化問題，在建模過程中定義了可充電路由器充放電的能量模型，并提出網(wǎng)絡(luò)失敗率這一概念取代傳統(tǒng)覆蓋率衡量標(biāo)準(zhǔn)。隨后提出適用于不同場(chǎng)景的用戶和路由器間的連接算法，并結(jié)合多種經(jīng)典算法提出切實(shí)可行的節(jié)點(diǎn)部署算法，得出近似最優(yōu)解。最后通過大量實(shí)驗(yàn)仿真驗(yàn)證所提出算法的高效性和可行性。
　　具體而言在不同場(chǎng)景下節(jié)點(diǎn)部署問題的關(guān)注點(diǎn)不同。在基礎(chǔ)場(chǎng)景下，本文考慮在能量，容量等約束條