基于公平性的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)信道分配策略研究.pdf

1、目前,無線Mesh網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為了下一代無線網(wǎng)絡(luò)中一種非常具有應(yīng)用前景的新型無線組網(wǎng)技術(shù),它可以為用戶提供靈活的自適應(yīng)無線互聯(lián)網(wǎng)接入,因此很多新興的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商都在利用各種無線接入技術(shù)構(gòu)建自己的Mesh網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。但是,隨著無線Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,我們將面對(duì)很多方面的挑戰(zhàn),比如信道分配、路由算法、網(wǎng)關(guān)部署等亟待解決的問題。
　　本文根據(jù)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),以保證無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中不同業(yè)務(wù)占用信道資源的公平性,避免高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)

2、過度占用信道資源為目標(biāo),采用非強(qiáng)占有限優(yōu)先權(quán)的M/M/n/m模型進(jìn)行建模,然后在此基礎(chǔ)上提出有限優(yōu)先權(quán)的信道分配算法,從而保證網(wǎng)絡(luò)中不同業(yè)務(wù)之間的信道資源的占用率。本文的研究工作主要有以下幾個(gè)方面:
　　(1)根據(jù)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的多跳性特征,簡(jiǎn)單的M/M/1排隊(duì)論模型不足以描述Mesh網(wǎng)絡(luò)的性能。本文提出了面向無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的非強(qiáng)占有限優(yōu)先權(quán)M/M/n/m排隊(duì)論模型,通過區(qū)別不同業(yè)務(wù)的流量,兼顧考慮了不同優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的公平性,以

3、解決高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)長(zhǎng)期霸占網(wǎng)絡(luò)資源而低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)遲遲得不到服務(wù)的問題。通過設(shè)置合理的參數(shù),利用Matlab進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證本文提出模型的正確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的模型可以使兩種業(yè)務(wù)都能實(shí)現(xiàn)合理的資源分配,保證了公平性。
　　(2)基于802.11e EDCA協(xié)議,提出一種基于公平性的信道分配算法。該算法把信道占用時(shí)間比作為判斷業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)的標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài),動(dòng)態(tài)地調(diào)整每個(gè)優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)和信道占用情況;通過適當(dāng)限制高

4、優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)對(duì)信道資源的占用,確保在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較大時(shí),低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)也擁有一定的信道資源占用率。
　　(3)對(duì)提出的基于公平性的的信道分配算法在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行驗(yàn)證,并對(duì)得到的結(jié)果進(jìn)行分析。理論數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,本文構(gòu)建的模型是正確合理的,提出的信道分配算法是有效的,算法在保證了吞吐量不變得情況下,提高了不同業(yè)務(wù)之間的公平性。
　　論文的研究工作與成果,為無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中如何保障不同優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的公平性、有限優(yōu)先權(quán)的信道分配等方面