基于Voronoi劃分的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)部署方案的研究.pdf

1、隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)正逐漸成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)。傳統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無(wú)法滿足人們高速增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)需求，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)作為一種新型的高帶寬低成本的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)，具有傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)和廣闊的應(yīng)用前景。
　　 無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活，節(jié)點(diǎn)類(lèi)型位置變化多樣，組網(wǎng)方式也各不相同。如何在現(xiàn)有的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上快速組建和部署Mesh網(wǎng)絡(luò)，并使得Mesh網(wǎng)絡(luò)具備穩(wěn)健、安全的性能，是無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重大挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有的無(wú)線

2、網(wǎng)絡(luò)部署方法還存在較多的缺陷，如偏重在已有AP/MR節(jié)點(diǎn)中選擇網(wǎng)關(guān)位置，忽略了對(duì)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)其他位置點(diǎn)的考查；多數(shù)算法傾向采用基于貪婪算法的策略，在規(guī)模較大的網(wǎng)絡(luò)中算法效率低下;缺少對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量和容量的分析，將網(wǎng)絡(luò)部署問(wèn)題統(tǒng)一看作多網(wǎng)關(guān)部署問(wèn)題。
　　 本文在研究和分析影響無(wú)線網(wǎng)絡(luò)性能的重要因素、Voronoi圖的特性及其在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用基礎(chǔ)上，分析現(xiàn)有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)部署方法存在的缺陷，重點(diǎn)研究無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中Internet網(wǎng)關(guān)部署

3、的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，開(kāi)展了以下方面的研究工作：
　　 首先針對(duì)現(xiàn)有無(wú)線Mesh網(wǎng)關(guān)傳統(tǒng)部署方法存在的問(wèn)題，提出了一個(gè)基于Voronoi劃分的整體的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)部署模型。該模型根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的不同規(guī)模，應(yīng)用流量分析與Voronoi劃分相結(jié)合的方法對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行劃分，使得每個(gè)終端與它最鄰近的AP屬于同一區(qū)域。實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)整體網(wǎng)關(guān)數(shù)量最少、將多網(wǎng)關(guān)部署轉(zhuǎn)化為單網(wǎng)關(guān)部署的目標(biāo)。
　　 第二，針對(duì)劃分后的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，提出了一個(gè)基于Voron

4、oi劃分的網(wǎng)關(guān)部署算法(Gateway Deployment Algorithm based on Voronoi Diagrams,VBGD).該算法提取每個(gè)Voronoi區(qū)域與相鄰區(qū)域的交點(diǎn)作為備選網(wǎng)關(guān)位置，依次構(gòu)造以每個(gè)備選網(wǎng)關(guān)作為根節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)最小生成樹(shù)，最后將生成樹(shù)權(quán)值最小，跳數(shù)最少的位置輸出，最終選取滿足多個(gè)約束條件的位置作為部署結(jié)果。VBGD算法實(shí)現(xiàn)了快速提取有效位置，提高算法效率的目標(biāo)。通過(guò)NS2仿真將VBGD和最小權(quán)值、