高密度WLAN环境下无线频率选择算法研究

摘要

随着802.11系列协议的不断发展完善，无线局域网技术已经越来越多的被广大用户所使用。同时，由于无线设备的广泛使用，再加上2.4GHz频段只有三个不重叠信道，频带的资源非常有限，导致设备之间很容易产生信道争用现象，从而在网络拓扑中产生了很大的干扰。那么如何将有限的信道分配给众多的无线设备，从而使网络中的干扰达到最小成为业界研究的一个重要的方向。
　　动态频率选择就是通过改变信道分配的方案来减少网络中因信道重叠产生的干扰的一种技术。该技术的核心是干扰模型，不同的动态频率选择技术主要的不同点在于干扰模型的不同。目前常见的干扰模型大多是考虑信道的重叠程度、AP间物理距离或者AP的流量需求等因素，往往会忽略服务这方面的因素。而在实际中如果网络里不得不发生信道争用，我们更希望信道分配方案能够保证重要的服务受到较小的干扰。本文会从服务的角度对干扰模型进行详细的探讨，主要的研究成果包含以下两个方面：
　　①提出了新的优先级的概念。本文的优先级和以往动态频率分配算法的优先级不同，本文提出了静态优先级和动态优先级。静态优先级代表了服务的重要程度，静态优先级越高，表示服务越重要。动态优先级代表了AP的流量需求，通过STA的数目来计算，如果一个AP连接的STA数目多，就说明该AP的流量需求大，该AP的动态优先级也就越高。为了在干扰模型中使用优先级，本文又提出了统一优先级的概念，它将静态优先级和动态优先级按照映射公式进行了统一。
　　②提出了基于优先级和重叠信道干扰因子的干扰模型。将优先级引入干扰模型后，改变了以往干扰模型只考虑信道、距离这两种因素的情况。新的干扰模型从三个方面计算AP的干扰，即信道重叠程度、AP间距离以及优先级等级（包括服务重要程度和AP流量需求），发现通过该干扰模型求得的分配方案不仅可以使网络中的干扰最小，还使优先级高的AP分配了较好的信道。其后详细的分析了结果产生的原因以及模型中参数变化对分配方案的影响。

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目录

1 绪 论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究现状

1.3研究难点

1.4主要研究内容

1.5论文的组织和安排

2 DFS相关技术介绍

2.1 WLAN基本知识

2.2重叠信道干扰因子

2.3简单路径损耗模型

2.4两种基于重叠信道干扰因子的DFS

2.5 DFS运行条件

2.6本章小结

3 优先级设计

3.1优先级介绍

3.2静态优先级

3.3动态优先级

3.4统一优先级

3.5 实验过程和结果分析

3.6本章小结

4 一种改进的DFS算法

4.1新的DFS算法

4.2 DFS算法流程

4.3实验过程与结果分析

4.4本章小结

5 总结和展望

5.1总结

5.2展望

致谢

参考文献