無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)本地化實(shí)時(shí)可靠高通量通信的信道分配算法研究.pdf

1、隨著無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)(Wireless Mesh Network，WMN)開(kāi)始發(fā)揮越來(lái)越重要的角色，并衍生出了很多有價(jià)值的應(yīng)用。無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)是一種具有高帶寬、高容量、低成本和易部署等優(yōu)點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)多跳網(wǎng)絡(luò)，其具有極高的實(shí)用價(jià)值和研究意義。
　　本文主要從解決無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)信道分配問(wèn)題的角度出發(fā)，嘗試改善無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性、可靠性和高通量方面的性能。考慮到無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)多樣的應(yīng)用場(chǎng)景需要滿(mǎn)足不同的需求，

2、例如:安全類(lèi)的應(yīng)用需要通過(guò)無(wú)干擾的信道實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)可靠通信，多媒體類(lèi)的應(yīng)用需要通過(guò)信道的協(xié)調(diào)或者競(jìng)爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的高通量通信，然而無(wú)干擾信道會(huì)導(dǎo)致信道利用率偏低，而采用基于信道的協(xié)調(diào)或者競(jìng)爭(zhēng)的方式會(huì)導(dǎo)致過(guò)度競(jìng)爭(zhēng)或者額外開(kāi)銷(xiāo)。為解決這一矛盾，本文提出了一個(gè)基于本地的混合式的信道分配算法，算法利用Superimposed codes將網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的正交信道分為CH1信道集、CH2信道集和CH3信道集三類(lèi)。節(jié)點(diǎn)可以使用CH1信道集滿(mǎn)足數(shù)據(jù)通信

3、的實(shí)時(shí)可靠性;此外，基于概率競(jìng)爭(zhēng)的信道分配方式讓節(jié)點(diǎn)充分利用除了CH1信道集之外的CH2信道集和CH3信道集，從而達(dá)到高通量數(shù)據(jù)通信的目的。本文設(shè)計(jì)的信道分配算法計(jì)算復(fù)雜度低，能適應(yīng)無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓胺植际教匦浴?br>　　理論分析證明本文的信道分配算法能夠保證網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)通信的實(shí)時(shí)可靠性和高通量。而且網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送O(n)數(shù)量級(jí)的數(shù)據(jù)包，時(shí)間復(fù)雜度為O（n）的概率高達(dá)1-1/en。還通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)本文的信道分配算法進(jìn)行分