無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的接入點(diǎn)部署與拓?fù)淇刂蒲芯?pdf

1、無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)作為典型的無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)，可以有效解決“最后一千米”的寬帶接入問(wèn)題。它融合了無(wú)線局域網(wǎng)和Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，具有自組織、自修復(fù)、高帶寬等特點(diǎn)，并且能夠與 WiMAX、WiFi等無(wú)線技術(shù)進(jìn)行無(wú)縫融合，充分利用各自網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，為用戶(hù)提供更好的服務(wù)。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段，接入點(diǎn)的有效部署對(duì)于控制建網(wǎng)成本有著重要意義，同時(shí)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)劣對(duì)網(wǎng)絡(luò)的吞吐性能起著決定性作用。本文主要研究無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)部署和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂茊?wèn)

2、題，主要內(nèi)容包括：
　　1．研究無(wú)線 Mesh網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)與特性，指出無(wú)線 Mesh網(wǎng)絡(luò)在規(guī)劃中應(yīng)當(dāng)考慮的問(wèn)題。針對(duì)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，深入分析了干擾模型、沖突負(fù)載、功率控制對(duì)無(wú)線接入點(diǎn)部署和拓?fù)淇刂频挠绊憽?br>　　2．針對(duì)滿足用戶(hù)通信需求和故障容忍的接入點(diǎn)部署問(wèn)題，提出相鄰邊界點(diǎn)搜索算法。在給定區(qū)域中，隨機(jī)分布一定數(shù)量通信需求已知的用戶(hù)，目標(biāo)是部署最少數(shù)量的接入點(diǎn)，當(dāng)無(wú)線接入點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，受影響的用戶(hù)能夠切換到鄰近接入點(diǎn)獲得

3、可接受的服務(wù)。本文提出的算法分為兩個(gè)階段：第一階段，以最大化接入點(diǎn)有效覆蓋范圍為目的，通過(guò)由外向內(nèi)逼近的方式部署最少數(shù)量的無(wú)線接入點(diǎn)；第二階段，通過(guò)對(duì)接入點(diǎn)進(jìn)行功率控制，添加盡量少的接入點(diǎn)以滿足用戶(hù)的正常通信需求和故障容忍的限制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，接入點(diǎn)部署成本得到有效控制。
　　3．針對(duì)無(wú)線 Mesh骨干網(wǎng)路的拓?fù)淇刂茊?wèn)題，提出基于最小生成樹(shù)與沖突負(fù)載的聯(lián)合拓?fù)淇刂?MPCTC)算法。無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)骨干網(wǎng)主要有Mesh網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與M

4、esh路由器節(jié)點(diǎn)組成，Mesh網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)有線連接到互聯(lián)網(wǎng)，每個(gè)路由器節(jié)點(diǎn)匯聚了用戶(hù)的通信量需求。目標(biāo)是在滿足通信投遞率和用戶(hù)通信需求的前提下，構(gòu)造以網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)為根，路由器節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)關(guān)樹(shù)，并且使得網(wǎng)絡(luò)吞吐量最大化。采用最小生成樹(shù)算法，選出加入網(wǎng)關(guān)樹(shù)的候選節(jié)點(diǎn)，將當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生沖突負(fù)載最小的節(jié)點(diǎn)加入樹(shù)中。同時(shí)，考慮各個(gè)網(wǎng)關(guān)間的通信負(fù)載平衡，網(wǎng)關(guān)樹(shù)通信負(fù)載較小的樹(shù)將優(yōu)先加入節(jié)點(diǎn)。最后，對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)采取分布式功率控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)功率控