解析無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中AMC的優(yōu)化

馮雪嬌

【摘要】 為了進(jìn)一步提高無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用性能，自適應(yīng)調(diào)制編碼（AMC）的改進(jìn)，在很大程度上能夠滿足系統(tǒng)依據(jù)網(wǎng)絡(luò)信道的狀態(tài)以及緩沖的大小，在信息傳輸過程中自動(dòng)選擇最佳速率。自適應(yīng)調(diào)制編碼通過利用現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)性能，從而打破了傳統(tǒng)的單一選擇速率的方式。本文主要通過分析無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的AMC優(yōu)化，以便使其更好地應(yīng)用到無線通信事業(yè)的發(fā)展中。

【關(guān)鍵詞】 無線Mesh AMC 優(yōu)化

無線Mesh網(wǎng)絡(luò)可以使網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)不同節(jié)點(diǎn)之間在傳送數(shù)據(jù)信息時(shí)，能夠自動(dòng)選擇多條不同的路徑，因此它作為無線接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要技術(shù)，對(duì)我國無線通信事業(yè)的健康發(fā)展具有相當(dāng)重要的作用。以往的研究主要集中于探討將物理層的AMC與網(wǎng)絡(luò)層相結(jié)合，或是AMC、多跳中繼等因素對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的影響，但卻很少有將網(wǎng)絡(luò)層的緩沖長度與AMC綜合起來研究。因此，筆者結(jié)合自己多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和研究，主要從AMC、網(wǎng)絡(luò)層緩沖長度對(duì)AMC的影響以及多跳中繼對(duì)數(shù)據(jù)吞吐量和實(shí)效的影響三大方面來綜合考慮，從而進(jìn)一步探討無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中AMC的優(yōu)化方法。

一、系統(tǒng)模型

無線Mesh網(wǎng)絡(luò)是一種呈網(wǎng)狀分布的擁有多個(gè)無線接入點(diǎn)的動(dòng)態(tài)無線通信，它使網(wǎng)狀上的任意兩點(diǎn)之間都可以通過無線發(fā)生聯(lián)系，因此在很大程度上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)組織、維護(hù)和配制以及多跳的特點(diǎn)，在我國無線通信事業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。本次研究主要針對(duì)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中三個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的多跳網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析。其中節(jié)點(diǎn)B為節(jié)點(diǎn)A的中繼節(jié)點(diǎn)，在無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中通過節(jié)點(diǎn)A和B的傳輸功能，將信息發(fā)送到基站BS。在所有節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包的信息資料都滿足泊松分布的具體要求，且數(shù)據(jù)包的長度是固定值時(shí)，將節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B的數(shù)據(jù)包參數(shù)分別設(shè)為A和B，節(jié)點(diǎn)A和B的緩沖區(qū)長度為KA和KB。此外，節(jié)點(diǎn)B同等對(duì)待節(jié)點(diǎn)A和B上的兩種數(shù)據(jù)包。

當(dāng)節(jié)點(diǎn)A-B和節(jié)點(diǎn)B-BS的無線信道是獨(dú)立運(yùn)行時(shí)，假定節(jié)點(diǎn)A的信息發(fā)射功率為WA，節(jié)點(diǎn)B的信息發(fā)射功率為WB，這是節(jié)點(diǎn)B平均接受到的信號(hào)噪音為A，基站BS處的信號(hào)噪音為B。此外， NaKagami-m模型統(tǒng)計(jì)的有效利用，可以使信息數(shù)據(jù)幀的接受噪音比，這樣可以是系統(tǒng)模型的工作更加具有科學(xué)性和規(guī)范性。

二、AMC的吞吐量仿真結(jié)果分析

AMC即自適應(yīng)調(diào)制編碼，它是根據(jù)無線信道的變化量自動(dòng)選擇與之相匹配的編碼和調(diào)制方式，以便使用戶網(wǎng)絡(luò)信息的吞吐量達(dá)到最大化的利用效果。在對(duì)AMC的吞吐量仿真研究中，利用可變靜態(tài)儲(chǔ)存控制器的信道模型，將目標(biāo)誤包的概率（P）設(shè)定為10-3，假設(shè)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)A和B的緩沖區(qū)長度一致，即KA=KB=100包，并且使數(shù)據(jù)到達(dá)概率A=B=50包/幀。此外，每個(gè)數(shù)據(jù)包都是由1080比特構(gòu)成，數(shù)據(jù)幀長為2ms。在AMC的吞吐量仿真結(jié)果分析中，可以利用帶寬資源和功率資源同時(shí)分配的優(yōu)勢，采用迭代的算法以便找到最恰當(dāng)?shù)膸捄凸β实姆峙涫侄?，將各個(gè)分配時(shí)隙的數(shù)據(jù)幀設(shè)定為10各，將節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制服務(wù)質(zhì)量設(shè)定為

三、AMC的系統(tǒng)改進(jìn)

當(dāng)信道系統(tǒng)緩沖區(qū)的長度大于信道可供選擇的速率時(shí)，選擇小于緩沖區(qū)長度的最大速率進(jìn)行傳輸，這樣不僅會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的傳輸數(shù)據(jù)量產(chǎn)生一定的影響，而且還會(huì)降低網(wǎng)絡(luò)的吞吐量和誤包率?？梢?，信道系統(tǒng)處于良好的狀態(tài)時(shí)，應(yīng)采用自適應(yīng)調(diào)制使系統(tǒng)自動(dòng)利用高速率的信道進(jìn)行傳輸，不僅保證了傳輸信息的數(shù)據(jù)量，而且還極大地降低了誤包的發(fā)生率。此外，由于溢包率同樣會(huì)對(duì)系統(tǒng)的丟包產(chǎn)生一定的影響，因此在誤包率較小的情況下，丟包率的大小就取決于溢包率的大小。這時(shí)，可以通過跨層設(shè)計(jì)的方法，在網(wǎng)絡(luò)信息傳輸中引進(jìn)新的設(shè)計(jì)變量。當(dāng)數(shù)據(jù)包過多時(shí)，通過增加傳輸速率的辦法以達(dá)到降低溢包率，而當(dāng)數(shù)據(jù)包過少時(shí)，降低傳輸速率。這種通過溢包和誤包概率的綜合分析和規(guī)劃調(diào)整，從而可以極大地提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量性能。通過改進(jìn)后的AMC系統(tǒng)能夠不受誤包率的控制，自動(dòng)進(jìn)行改進(jìn)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)屬性，從而使無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的資源應(yīng)用達(dá)到最優(yōu)化的效果。

四、結(jié)束語

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使得人們對(duì)無線通信的需求越來越大。如何不斷提高無線通信的資源優(yōu)化配置和合理利用，成為當(dāng)前我國無線通信事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。對(duì)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)調(diào)制編碼進(jìn)行不斷優(yōu)化，使無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的信息傳輸達(dá)到最優(yōu)化的效果，從而不僅可以極大地提高網(wǎng)絡(luò)資源的使用率，從而還可以滿足不同用戶之間的信息資源共享。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]馮琳函.無線Mesh網(wǎng)絡(luò)信道分配和路由的研究與改進(jìn)[D].吉林大學(xué)，2013.

[2]侯冠博.無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中多信道優(yōu)化策略的研究[D].中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2010.

[3]曾捷.無線Mesh網(wǎng)絡(luò)跨層優(yōu)化及其安全機(jī)制研究[J].通信技術(shù)，2010（06）.

[4]趙軍輝，田靜秀.無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中AMC的改進(jìn)[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（06）.