基于加权多射频冲突图的无线Mesh网络信道分配算法研究

为无线节点配备多个射频接口已经成为提高无线Mesh网络容量的重要途径，.而多射频接口的信道分配机制是降低网络干扰、提高网络性能的关键技术。本项目基于物理干扰模型对多射频无线Mesh网络的链路间干扰进行定量分析，研究多信道无线Mesh网络的加权多射频冲突图建模问题及链路负载和容量评估方法；利用加权多射频冲突图模型，考虑多个节点的聚合干扰等因素，在满足负载流量需求条件下以最小化链路间干扰为目标，设计针对异步无线网络的干扰感知信道分配算法；基于加权多射频冲突图模型，将同步网络的信道分配问题抽象为网络最大流问题，通过设计网络最大无干扰集搜索算法研究同步网络的信道分配与链路联合调度问题。本研究还将建立多射频无线Mesh网络测试环境，对算法在实验环境中实现和验证，将理论和实验结果进行对比分析，并根据测试结果研究进一步优化和提高算法性能的途径。

无线Mesh网络是未来高速、高带宽无线通信网络发展的关键技术之一，本项目围绕无线Mesh网络多射频冲突图建模和信道分配问题展开。首先研究了无线Mesh网络信道干扰模型与链路容量公平性问题，建立了无线Mesh网络的物理干扰模型，该模型不仅定量描述了节点间距离对干扰的影响，并且考虑了多个节点造成的聚合干扰，从而能够更加准确的描述无线Mesh网络信道特性。容量公平性是无线Mesh网络信道分配的基础，基于物理干扰模型，我们分析了无线Mesh网络链路容量公平性问题，将链路容量的不公平性分为三类：LSP、MAP和LIP，并通过理论分析阐明了容量不公平产生的根源，提出了改进方法并进行了仿真验证。然后我们建立了无线Mesh网络的多射频冲突图模型，设计了基于主从支配点的无线Mesh网络广播算法和基于网络最大并发流的信道分配算法，仿真结果表明了算法的有效性。最后我们对无线Mesh网络与3G/4G等异构网络的融合技术进行了研究，提出了一种簇形无线异构融合网络系统结构，并采用基于角色系统的混合式访问控制机制，使得该簇形结构不仅能够充分利用各个网络的现有资源，发挥各个网络的性能优势，并且为异构融合网络提供高效安全的保护机制。