基于Voronoi劃分的無線Mesh網(wǎng)絡網(wǎng)關部署方案的研究.pdf

1、隨著通信技術的飛速發(fā)展，無線網(wǎng)絡正逐漸成為未來網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡已經(jīng)無法滿足人們高速增長的網(wǎng)絡需求，無線Mesh網(wǎng)絡作為一種新型的高帶寬低成本的無線網(wǎng)絡接入技術，具有傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡無可比擬的優(yōu)勢和廣闊的應用前景。
　　 無線Mesh網(wǎng)絡結構靈活，節(jié)點類型位置變化多樣，組網(wǎng)方式也各不相同。如何在現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡上快速組建和部署Mesh網(wǎng)絡，并使得Mesh網(wǎng)絡具備穩(wěn)健、安全的性能，是無線Mesh網(wǎng)絡的一個重大挑戰(zhàn)。現(xiàn)有的無線

2、網(wǎng)絡部署方法還存在較多的缺陷，如偏重在已有AP/MR節(jié)點中選擇網(wǎng)關位置，忽略了對網(wǎng)絡范圍內其他位置點的考查；多數(shù)算法傾向采用基于貪婪算法的策略，在規(guī)模較大的網(wǎng)絡中算法效率低下;缺少對網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)量和容量的分析，將網(wǎng)絡部署問題統(tǒng)一看作多網(wǎng)關部署問題。
　　 本文在研究和分析影響無線網(wǎng)絡性能的重要因素、Voronoi圖的特性及其在網(wǎng)絡中的應用基礎上，分析現(xiàn)有無線網(wǎng)絡部署方法存在的缺陷，重點研究無線Mesh網(wǎng)絡中Internet網(wǎng)關部署

3、的關鍵技術問題，開展了以下方面的研究工作：
　　 首先針對現(xiàn)有無線Mesh網(wǎng)關傳統(tǒng)部署方法存在的問題，提出了一個基于Voronoi劃分的整體的無線Mesh網(wǎng)絡網(wǎng)關部署模型。該模型根據(jù)網(wǎng)絡的不同規(guī)模，應用流量分析與Voronoi劃分相結合的方法對網(wǎng)絡進行劃分，使得每個終端與它最鄰近的AP屬于同一區(qū)域。實現(xiàn)了網(wǎng)絡整體網(wǎng)關數(shù)量最少、將多網(wǎng)關部署轉化為單網(wǎng)關部署的目標。
　　 第二，針對劃分后的區(qū)域網(wǎng)絡，提出了一個基于Voron

4、oi劃分的網(wǎng)關部署算法(Gateway Deployment Algorithm based on Voronoi Diagrams,VBGD).該算法提取每個Voronoi區(qū)域與相鄰區(qū)域的交點作為備選網(wǎng)關位置，依次構造以每個備選網(wǎng)關作為根節(jié)點的網(wǎng)絡最小生成樹，最后將生成樹權值最小，跳數(shù)最少的位置輸出，最終選取滿足多個約束條件的位置作為部署結果。VBGD算法實現(xiàn)了快速提取有效位置，提高算法效率的目標。通過NS2仿真將VBGD和最小權值、