無線mesh網(wǎng)絡(luò)中資源調(diào)度方案研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，人們對(duì)無線通信的要求也越來越高。使用者期望無線網(wǎng)絡(luò)能給自己提供價(jià)格更低廉，傳輸速率更快，業(yè)務(wù)更多、性能更可靠的服務(wù)。然而，隨著復(fù)雜多媒體業(yè)務(wù)的不斷涌現(xiàn)，無線網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)量在急劇增加，而無線網(wǎng)絡(luò)中的資源是有一定限度的，因此，采用哪種方式對(duì)有限的無線網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行分配調(diào)度，以滿足不同用戶或業(yè)務(wù)對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)資源的需求一直是許多學(xué)者研究的課題。然而無線網(wǎng)絡(luò)資源的稀缺性，無線網(wǎng)絡(luò)信道狀態(tài)的不穩(wěn)定性，無線

2、網(wǎng)絡(luò)中不同類型業(yè)務(wù)的不同服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，簡(jiǎn)稱QoS)需求，以及無線資源分配過程中體現(xiàn)的不公平性，都給無線網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度帶來了很多挑戰(zhàn)。
　　本文主要對(duì)無線mesh骨干網(wǎng)絡(luò)中的資源分配和調(diào)度方案進(jìn)行了深入的研究。在全面分析現(xiàn)有的各種無線mesh網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度方案的基礎(chǔ)上，分別從單獨(dú)的鏈路調(diào)度角度和從路由與鏈路調(diào)度聯(lián)合優(yōu)化的角度對(duì)無線mesh網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度問題進(jìn)行建模，并提出了相應(yīng)的解決方案。本文的創(chuàng)新在于研

3、究了對(duì)提高無線mesh網(wǎng)絡(luò)的頻譜資源利用率和保證用戶業(yè)務(wù)的QoS需求并保證系統(tǒng)吞吐量的資源調(diào)度方案。本文的主要工作如下:
　　(1)提出了一種利用空間復(fù)用的高效鏈路調(diào)度方案來改善鏈路調(diào)度效率和資源利用率。該方案首先提出一種新穎的機(jī)制來優(yōu)化鏈路的傳輸容量，然后設(shè)計(jì)了一個(gè)有效的流量調(diào)度計(jì)劃來充分利用鏈路傳輸帶寬以滿足不同的用戶需求。最后，利用空間復(fù)用機(jī)制設(shè)計(jì)鏈路調(diào)度方案，進(jìn)一步提高鏈路調(diào)度效率和資源利用率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，提出的鏈路調(diào)度

4、方案能夠有效的滿足網(wǎng)絡(luò)中各業(yè)務(wù)的QoS需求，同時(shí)能夠獲得很好的系統(tǒng)吞吐量。
　　(2)研究了無線mesh網(wǎng)絡(luò)中的路由與鏈路調(diào)度的聯(lián)合優(yōu)化問題。在干擾模型下，以最大化頻譜效率為目標(biāo)的路由與鏈路調(diào)度聯(lián)合優(yōu)化問題是NP-hard問題。本文采用啟發(fā)式思想，選擇將鏈路負(fù)載比和業(yè)務(wù)的時(shí)延需求作為路由判據(jù)，提出了一種基于鏈路負(fù)載和時(shí)延的路由選擇策略，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)吞吐量最大化問題，設(shè)計(jì)了一種高效的鏈路調(diào)度策略。最后通過設(shè)計(jì)鏈路調(diào)度模塊和路由模塊的信息