基于IEEE802.16无线Mesh网络的资源调度优化算法

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随着宽带无线城域网IEEE802.16的逐步形成,越来越多的关键问题有待解决,特别是在Mesh模式下资源调度机制成为目前研究的热点。由于IEEE802.16协议对调度算法没有详细的定义,而公平有效的调度机制又是影响网络性能和提高频谱资源效率的重要因素,因此对无线Mesh网络来说如何提高资源利用率成已为一个重要的研究问题。   本文主要集中于IEEE802.16Mesh模式下的集中式调度。带宽是非常有限的资源,如何进行合理的分配是资源调度中至关重要的问题。首先分析了无线Mesh网络调度算法相关研究工作,对无线Mesh网络的网络结构和协议栈模型进行简单描述,然后集中讨论了集中式Mesh网络的调度的公平性和吞吐量的问题,并着重分析了几种经典的无线调度算法,然后指出现有调度算法相关研究所存在的问题并拟定出所要解决问题,最后给出相应的解决方案。   在DRR算法的基础上,提出了基于补偿的改进算法。然后在opnet仿真平台上对改进算法算法进行仿真,仿真结果比较了传统DRR算法、无差错的DRRIDEAL算法、没有QoS的Greedy算法和改进DRR算法在吞吐量上的差别,证明改进的DRR算法能够提高边缘节点的吞吐量提高算法的公平性,并根据802.16e的QOS要求,进行业务区分,保证了对吞吐量要求比较高的业务的需求。   由于传统的比例公平算法是吞吐量与公平性的折中,对信息的反馈没有进行合理有效的利用。我们对其进行了改进,将时延权重引入到算法的用户信道选择算法中来,根据用户的时延大小设置不同的权值,使时延比较大的用户在下一轮调度中得到比较大的权重,从而增加其传输时间,以获得QoS保证。然后在opnet仿真平台上对改进算法算法进行仿真,仿真结果比较了经典PF算法、Greedy算法、轮询算法和改进的PF算法在节点平均速率等方面的性能,证明改进的PF算法能够提高节点的吞吐量,并将用户的目标速率及时延作为衡量其QoS的标准,仿真结果表示,改进的DPF算法能够较好地满足用户需求。   论文的最后提出了下一步的研究工作和方向。
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