無線Mesh網(wǎng)絡中的接入點部署與拓撲控制研究.pdf

1、無線Mesh網(wǎng)絡作為典型的無線多跳網(wǎng)絡，可以有效解決“最后一千米”的寬帶接入問題。它融合了無線局域網(wǎng)和Ad Hoc網(wǎng)絡的優(yōu)勢，具有自組織、自修復、高帶寬等特點，并且能夠與 WiMAX、WiFi等無線技術(shù)進行無縫融合，充分利用各自網(wǎng)絡的優(yōu)點，為用戶提供更好的服務。在網(wǎng)絡規(guī)劃階段，接入點的有效部署對于控制建網(wǎng)成本有著重要意義，同時，無線網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣對網(wǎng)絡的吞吐性能起著決定性作用。本文主要研究無線Mesh網(wǎng)絡的接入點部署和網(wǎng)絡拓撲控制問

2、題，主要內(nèi)容包括：
　　1．研究無線 Mesh網(wǎng)絡的架構(gòu)與特性，指出無線 Mesh網(wǎng)絡在規(guī)劃中應當考慮的問題。針對無線Mesh網(wǎng)絡特點，深入分析了干擾模型、沖突負載、功率控制對無線接入點部署和拓撲控制的影響。
　　2．針對滿足用戶通信需求和故障容忍的接入點部署問題，提出相鄰邊界點搜索算法。在給定區(qū)域中，隨機分布一定數(shù)量通信需求已知的用戶，目標是部署最少數(shù)量的接入點，當無線接入點發(fā)生故障時，受影響的用戶能夠切換到鄰近接入點獲得

3、可接受的服務。本文提出的算法分為兩個階段：第一階段，以最大化接入點有效覆蓋范圍為目的，通過由外向內(nèi)逼近的方式部署最少數(shù)量的無線接入點；第二階段，通過對接入點進行功率控制，添加盡量少的接入點以滿足用戶的正常通信需求和故障容忍的限制。實驗結(jié)果表明，接入點部署成本得到有效控制。
　　3．針對無線 Mesh骨干網(wǎng)路的拓撲控制問題，提出基于最小生成樹與沖突負載的聯(lián)合拓撲控制(MPCTC)算法。無線Mesh網(wǎng)絡骨干網(wǎng)主要有Mesh網(wǎng)關(guān)節(jié)點與M

4、esh路由器節(jié)點組成，Mesh網(wǎng)關(guān)節(jié)點可以通過有線連接到互聯(lián)網(wǎng)，每個路由器節(jié)點匯聚了用戶的通信量需求。目標是在滿足通信投遞率和用戶通信需求的前提下，構(gòu)造以網(wǎng)關(guān)節(jié)點為根，路由器節(jié)點組成的網(wǎng)關(guān)樹，并且使得網(wǎng)絡吞吐量最大化。采用最小生成樹算法，選出加入網(wǎng)關(guān)樹的候選節(jié)點，將當前網(wǎng)絡產(chǎn)生沖突負載最小的節(jié)點加入樹中。同時，考慮各個網(wǎng)關(guān)間的通信負載平衡，網(wǎng)關(guān)樹通信負載較小的樹將優(yōu)先加入節(jié)點。最后，對每個節(jié)點采取分布式功率控制。實驗結(jié)果表明，經(jīng)過功率控