无线网状网中的吞吐量分析与信道分配研究

论文摘要

传统的无线网状网(Wireless Mesh Network,WMN)中使用单信道单射频接口时,随着网络中部署节点的增多,节点吞吐量因为干扰的增强而急剧下降,针对此问题,本文采用多信道多射频技术来进行改进。将传统无线网络定位算法中关于节点之间距离计算的方法进行改进,在此基础上对WMN网络中的干扰进行建模,同时根据节点之间距离的计算方法,按照每个节点到达网关节点的距离将WMN网络建模为多种类型,进行对比分析,选择环状网络模型作为本文的研究对象。使用了多信道多射频接口技术之后,对WMN网络中节点吞吐量的变化进行了分析,找到了影响节点吞吐量的关键因素和吞吐量所能达到的最小上界。为了弥补在吞吐量分析中没有考虑信道分配算法对分析结果的影响的缺陷,将信道分配算法转化为线性规划问题,提出了基于线性规划的信道分配算法和流量感知的信道分配算法,并利用模拟器和在实际中部署的方式对信道分配算法的有效性进行了验证。

论文目录

• 提要
• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 WMN网络概述
• 1.2.1 WMN网络与移动AdHoc网络异同
• 1.2.2 WMN网络分类及特点
• 1.2.3 WMN网络的优点
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 研究动机及主要工作
• 1.5 文章组织
• 第2章 基于RSSI的距离计算、干扰建模和WMN网络建模
• 2.1 基于RSSI的距离计算算法
• 2.2 干扰模型
• 2.2.1 无线干扰的类型
• 2.2.2 干扰建模、分类及特点
• 2.3 WMN网络建模
• 2.4 本章小结
• 第3章 基于渐进性方法的WMN网络吞吐量建模分析
• 3.1 吞吐量分析基础
• 3.1.1 定义及假设
• 3.1.2 吞吐量分析的相关研究
• 3.2 基于渐进性的多信道多射频接口WMN网络吞吐量分析
• 3.2.1 单网关节点WMN网络模型中的吞吐量建模分析
• 3.2.2 多个网关节点的WMN网络模型中的吞吐量建模分析
• 3.3 本章小结
• 第4章 基于线性规划的WMN网络信道分配算法及应用
• 4.1 信道分配问题
• 4.1.1 算法基础
• 4.1.2 信道分配问题的相关研究
• 4.2 基于线性规划的WMN网络信道分配算法
• 4.2.1 定义及假设
• 4.2.2 基于线性规划的信道分配算法
• 4.2.3 数据流量感知的信道分配算法
• 4.3 信道分配算法性能分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果
• 致谢