[发明专利]一种无线mesh网络中的信道分配方法无效

专利信息
申请号: 200910103862.6 申请日: 2009-05-15
公开(公告)号: CN101568124A 公开(公告)日: 2009-10-28
发明(设计)人: 胡致远;刘国金;黄天聪;苏家勇;唐军;郭建丁;邓建良 申请(专利权)人: 重庆大学
主分类号: H04W16/10 分类号: H04W16/10;H04W72/08;H04W72/12;H04W88/18
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 400044重庆*** 国省代码: 重庆;85
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摘要:
搜索关键词: 一种 无线 mesh 网络 中的 信道 分配 方法
【权利要求书】:

1.一种虚拟层次化的Mesh网络结构中的无线信道分配方法,以小区为单位进行信道分配,采用新型广义集合T-coloring信道分配模型并用射频防卫度和小区业务强度作为信道分配指标以优化信道资源复用,从而提高无线频谱资源的利用率和减少小区之间的无线干扰;其特征在于包含如下步骤:

A、建立虚拟层次化Mesh网络拓扑规则:将地理位置相近的节点划分成小区,小区内的所有节点虚拟成一个“虚拟节点”,每个虚拟节点内部的节点可以直接通信,邻居小区内的节点也可以直接通信,而非邻居小区内节点间要通过多跳通信;

B、根据虚拟层次化mesh网络拓扑结构建立一种新型广义集合T-coloring信道分配模型:保证邻居小区分配公共信道以维持网络的连通性,同时为降低网络干扰,在一定的同频道复用距离内非邻居小区要分配不同的信道,并满足T-coloring约束,邻居小区除公共信道外其余分配的信道也要满足一定的T-coloring约束,而距离大于同频道复用距离的节点可分配相同的信道以提高频率复用效率;

所述步骤B的信道分配模型,其特征在于:为了维持网络的连通性并满足小区间的通信需求邻居小区要分配一定的公共信道;如果几个小区互为邻居小区,则它们各自分配的公共信道不能相同;在一定的同频道复用距离内的非邻居小区要分配不相交的信道集合,并使得其分配的信道间的差值不落在一定的频率禁用集合中,即满足T-coloring约束;邻居小区除分配的公共信道外其它分配的信道间的差值也要满足类似的T-coloring约束;

C、用射频防卫度作为信道分配的指标优化同频道复用距离,采用小区分裂方式优化网络容量和信道分配公平性:在载波干扰比大于射频防卫度的情况下可复用信道,不需要为了避免干扰而在节点的干扰域以外才复用信道,而是在存在一定可接受干扰的情况下提高信道分配方案的实用性和频谱资源利用率;此外,在小区业务强度不均匀时采用小区分裂方式来控制小区半径,提高网络容量以满足通信需求,同时改善信道分配的公平性。

2.根据权利要求1的方法,对于所述步骤A其特征在于:基于虚拟层次化Mesh网络拓扑规则的信道分配方法区别于以往平面结构和分层结构的无线mesh中信道资源的分配方法,后者以连接图或冲突图为基础分配给具体的链路或节点以降低网络干扰并保持网络的连通性;前者不分配信道给具体的网络节点或链路,而是在虚拟节点形成的拓扑结构的基础上根据网络的连通性要求和小区业务需求分配一个信道集合给每个小区。

3.根据权利要求1的方法,对于所述步骤B,其特征在于:使用一种广义集合T-coloring模型进行信道分配,每个小区根据其业务需求分配一个信道集合,相邻小区分配的信道集合中要有一定数目的公共信道以进行多跳通信并维持网络的连通性,这不同于蜂窝网络中信道分配问题常用的集合T-coloring模型。

4.根据权利要求1的方法,对于所述步骤C,其特征在于:用射频防卫度作为信道分配指标,在以往的无线mesh网络信道分配问题中节点干扰域以内的其它节点不能使用相同信道,这种信道分配方式未充分考虑链路间的干扰程度,具有相对比较低的信道资源利用率;而用射频防卫度作为信道分配指标时在载波干扰比大于射频防卫度的情况下节点可复用相同信道,提高了信道利用率。

5.根据权利要求1的方法,对于所述步骤C,其特征在于:考虑当网络中节点分布不均匀时,即当部分小区节点分布比较密集,其业务强度比较高,这些小区可能有较多的节点需要和邻居小区内的节点通信,采用小区分裂的方式使得小区面积缩小,这样原来的小区分裂为几个小区,分裂后所有小区具有比较均匀的业务强度,然后再进行信道分配,在保持有效的网络连通性的同时提高网络容量,且提高了频谱利用效率。

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