无线mesh网中多信道优化策略的研究.pdf

摘要 摘 要 随着无线通信技术的发展，用于提供更为灵活的Intemet接入的无线网络越 来越多的出现在人们的生活中。目前广泛应用的无线局域网是一种单跳的无线接 入网，提供了最后一公里的无线接入。由于单跳的传输距离有限，如果进行大范 围的覆盖需要对有线网络有过多的依赖。为了满足人们的大范围、高带宽的接入 需要，无线Mesh网络应运而生。 无线Mesh网络使用多跳的方式提供无线接入，作为对传统网络拓扑的革命 性创新，无线Mesh网络不仅提高了无线网络的覆盖范围，还能降低网络的部署 成本，并提供很高的带宽。目前的无线Mesh网络还处于研究阶段，没有统一的 标准。 由于无线信号的传输特质，相同频率信号之间会产生干扰，同一信道中的数 据不能并发传输，利用多信道技术可以有效的增加无线Mesh网络的容量，无线 设备的每个射频同一时刻只能接入一个信道，自然采用多射频技术可以更好地利 用多信道资源。所以，多射频多信道无线Mesh网络是无线Mesh网络的发展方 向。如何利用多信道对无线Mesh网络的容量进行优化的问题是无线Mesh网络 的研究热点，也是本文研究的内容。 首先，本文搭建了无线Mesh网络实验床用于对网络中的实际传输特性进行 研究。为了对无线Mesh网络中各部分的协议进行性能评估，本文在NS2网络仿 真平台中添加了无线Mesh网络的扩展。 其次，本文对无线Mesh网络中信道间的干扰进行了研究，分为实测和理论 两个部分。通过在实验床进行实测，对同一路径内的信道干扰和不同路径间的信 道干扰进行了研究，对无线Mesh网络中链路的信道选择提供了参考和建议。通 过理论分析和推导，得出了链路和节点工作在不同信道时干扰度量的计算方法， 为信道分配提供了参考。 最后，由于IEEE802．11s标准草案中没有提出较好的信道分配算法，本文针 对信道分配展开了深入研究，提出了两种信道分配算法。针对路径内干扰对网络 吞吐率会产生严重影响的问题提出了干扰最小化的信道分配算法，针对不同链路 间链路质量有差别的问题提出了基于链路质量的信道分配算法。两种算法均为分 布式动态的信道分配算法，具有很高的灵活性。仿真结果表明，本文的信道分配 摘要 算法相对传统的信道分配方法性能有很大的提升。 关键词：无线Mesh网络；干扰；多信道；信道分配 lI Abstract Abstract Withthe ofwirelesscommunication networks development technology,wireless that flexibleInternetaccess inour life．The usedwireless provide emergedaily widely local a thelastonemile network(WLAN)isone—hopnetwork，which provides Intemetaccess．Because the wirelesscommunication one—hop islimited，its range onthewired networkstocovera area．In verydependent l