[发明专利]一种基于时分复用的虚拟多信道分配方法

说明书

本发明涉及无线Mesh网络中基于时分复用的虚拟信道分配方法，属于无线通信技术领域。本发明通过将MAS时隙再分割成子时隙并进行编号，并将每个MAS中编号相同的子时隙视为一组，称为虚拟信道。通过构建二跳节点干扰模型，引入图着色的方法，即被染上相同颜色的链路可以同时使用同一虚拟信道。通过图着色对网络中的链路进行虚拟信道分配，由于两跳或两跳以外的节点互不干扰，因此可以链路两跳以外的链路可以同时使用相同虚拟信道。与目前Mesh网络中现有资源分配问题相比，本发明充分考虑了时隙的利用率，提出了一种提高网络吞吐量的时分复用虚拟多信道分配方法。

技术领域

本发明涉及无线Mesh网络技术，尤其涉及一种无线Mesh网络中基于时分复用的虚拟多信道分配方法。

背景技术

无线Mesh网络是多跳的自组织网络，为了维护网络中的各个节点的通信，确保网络资源分配的公平性，那么必须合理的分配信道资源。合理分配调度资源不仅有利于提高网络的吞吐量，也有利于网络中各个节点的各个数据流任务保持通信畅通，保证节点数据的公平性。如果单一的分配给某一链路，可能会导致信道资源的浪费，也可能导致其他链路分配不到信道资源而被“饿死”。

在单信道的无线Mesh网络中，用户使用单一的信道进行数据传输，如果信道分配不得当，那么不同链路之间的通信可能会引起干扰，从而影响网络的容量，一种直接有效的方法就是在网络引用多个信道。而在不改变物理层结构的前提条件下，要引入多个信道，这是矛盾的。

在这以前提之下，ECMA-368文献提出了两种方式，一种基于PCA的竞争方式，一种是基于DRP的预约模式，PCA基于竞争的，如果某一链路的优先级过高，就会导致资源分配的公平性问题，低优先级的任务会被饿死；基于DRP的预约模式性能比较好，根据香农定理，其网络容量只能无限趋近于信道容量C。Krishna和Eunsook等的文献提出的提高网络容量的方法便是使用多个信道，Wen-Hwa等的文献提出网络间节点可以同时使用多个正交信道，以减少邻域之间的干扰，这些信道可以在邻域同时使用而不会造成干扰，比如使用OFDM调制技术。本发明基于单信道的MAC协议，使用时分复用的方式来进行信道划分。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术存在的问题，提供一种基于时分复用的虚拟多信道分配方法，大大的提高时隙复用率，进而提高了网络的吞吐量。

技术方案：本发明所述的基于时分复用的虚拟多信道分配方法包括：

(1)将信道划分为多个虚拟信道；

(2)建立基于最大激活链路的网络最优信道分配问题的目标优化函数为：

s.t.

(x_ih+x_jh)y_ij＝2,i∈μ,j∈Adj(i),h∈β

且j∈Adj(i),i∈Adj(j),h∈β

y_ij∈{0，1}，i，j＝1，2...W