無線mesh網(wǎng)絡中資源調(diào)度方案研究.pdf

1、隨著科學技術的進步，無線網(wǎng)絡技術的應用越來越廣泛，人們對無線通信的要求也越來越高。使用者期望無線網(wǎng)絡能給自己提供價格更低廉，傳輸速率更快，業(yè)務更多、性能更可靠的服務。然而，隨著復雜多媒體業(yè)務的不斷涌現(xiàn)，無線網(wǎng)絡的業(yè)務量在急劇增加，而無線網(wǎng)絡中的資源是有一定限度的，因此，采用哪種方式對有限的無線網(wǎng)絡資源進行分配調(diào)度，以滿足不同用戶或業(yè)務對無線網(wǎng)絡資源的需求一直是許多學者研究的課題。然而無線網(wǎng)絡資源的稀缺性，無線網(wǎng)絡信道狀態(tài)的不穩(wěn)定性，無線

2、網(wǎng)絡中不同類型業(yè)務的不同服務質量(Quality of Service，簡稱QoS)需求，以及無線資源分配過程中體現(xiàn)的不公平性，都給無線網(wǎng)絡資源調(diào)度帶來了很多挑戰(zhàn)。
　　本文主要對無線mesh骨干網(wǎng)絡中的資源分配和調(diào)度方案進行了深入的研究。在全面分析現(xiàn)有的各種無線mesh網(wǎng)絡資源調(diào)度方案的基礎上，分別從單獨的鏈路調(diào)度角度和從路由與鏈路調(diào)度聯(lián)合優(yōu)化的角度對無線mesh網(wǎng)絡資源調(diào)度問題進行建模，并提出了相應的解決方案。本文的創(chuàng)新在于研

3、究了對提高無線mesh網(wǎng)絡的頻譜資源利用率和保證用戶業(yè)務的QoS需求并保證系統(tǒng)吞吐量的資源調(diào)度方案。本文的主要工作如下:
　　(1)提出了一種利用空間復用的高效鏈路調(diào)度方案來改善鏈路調(diào)度效率和資源利用率。該方案首先提出一種新穎的機制來優(yōu)化鏈路的傳輸容量，然后設計了一個有效的流量調(diào)度計劃來充分利用鏈路傳輸帶寬以滿足不同的用戶需求。最后，利用空間復用機制設計鏈路調(diào)度方案，進一步提高鏈路調(diào)度效率和資源利用率。實驗結果證明，提出的鏈路調(diào)度

4、方案能夠有效的滿足網(wǎng)絡中各業(yè)務的QoS需求，同時能夠獲得很好的系統(tǒng)吞吐量。
　　(2)研究了無線mesh網(wǎng)絡中的路由與鏈路調(diào)度的聯(lián)合優(yōu)化問題。在干擾模型下，以最大化頻譜效率為目標的路由與鏈路調(diào)度聯(lián)合優(yōu)化問題是NP-hard問題。本文采用啟發(fā)式思想，選擇將鏈路負載比和業(yè)務的時延需求作為路由判據(jù)，提出了一種基于鏈路負載和時延的路由選擇策略，針對網(wǎng)絡吞吐量最大化問題，設計了一種高效的鏈路調(diào)度策略。最后通過設計鏈路調(diào)度模塊和路由模塊的信息