基于多目标的MIMO无线mesh网络信道优化策略

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016295

电信科学 ›› 2016, Vol. 32 ›› Issue (11): 16-25.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2016295

基于多目标的MIMO无线mesh网络信道优化策略

乐光学¹,宋昊^1,²,熊小峰²,刘建生²,马柏林¹

¹ 嘉兴学院数理与信息工程学院，浙江嘉兴 314001
² 江西理工大学理学院，江西赣州 341000

出版日期:2016-11-20 发布日期:2017-06-05
基金资助:
国家自然科学基金资助项目;浙江省自然科学基金资助项目;浙江省自然科学基金资助项目;浙江省自然科学基金资助项目;浙江省自然科学基金资助项目

Channel optimization scheme for MIMO wireless mesh network based on multi-objective

Guangxue YUE¹,Hao SONG^1,²,Xiaofeng XIONG²,Jiansheng LIU²,Bailin MA¹

¹ College of Mathematics Physics＆Information Engineering,Jiaxing University,Jiaxing 314001,China
² School of Science,Jiangxi University of Science＆Technology,Ganzhou 341000,China

Online:2016-11-20 Published:2017-06-05
Supported by:
The National Natural Science Foundation of China;Natural Science Foundation of Zhejiang Province of China;Natural Science Foundation of Zhejiang Province of China;Natural Science Foundation of Zhejiang Province of China;Natural Science Foundation of Zhejiang Province of China

摘要/Abstract

摘要：

MIMO是一种可有效提高无线网络信道带宽的技术。将MIMO技术应用在无线mesh网络中会遇到信道干扰和无线节点之间无协同策略等问题，导致网络效率降低。基于无线mesh网络中节点的多属性特征，以节点属性和内容分发为约束，提出了基于多目标优化算法与多层分发联合的调度和优化策略。实验结果表明，该算法能有效降低无线mesh网络分发数据过程中的时延，提高网络的吞吐表现和服务质量。

关键词: 无线mesh网络, 多入多出, 信道分配, 目标优化

Abstract:

Key words: wireless mesh network, multi-input multi-output, channel allocation, objective optimization

乐光学,宋昊,熊小峰,刘建生,马柏林. 基于多目标的MIMO无线mesh网络信道优化策略[J]. 电信科学, 2016, 32(11): 16-25.

Guangxue YUE,Hao SONG,Xiaofeng XIONG,Jiansheng LIU,Bailin MA. Channel optimization scheme for MIMO wireless mesh network based on multi-objective[J]. Telecommunications Science, 2016, 32(11): 16-25.

图/表 17

图1

表1

图2

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参考文献 13

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多目标进化算法	主要思想Pareto优化	优势	缺点
NSGA2		效率高，解集分布性高对低维优化表现良好	解集多样性不够理想，解集过程有缺陷
PESA2		收敛性好，高维问题易接近最优面	选择操作一次只能选择一个个体时间复杂度大、多样性差
SPEA2		对高维问题解集分布性高	聚类过程中保持多样性耗时长运行效率低
多目标模拟退火算法	Monte Carlo（蒙特卡罗）迭代求解	具有跳出局部最优的能力，通用性、灵活性高	对初始温度和退温系数这两个参数依赖性较强，直接关系到性能
多目标蚁群优化算法	蚁群模拟，仿生优化算法	算法可靠性高，具有较强的全局搜索能力	需要较长的搜索时间，易出现早熟停滞现象

组	节点数/个	组	节点数/个
1	6		7	3
2	6	8	4
3	6	9	3
4	5	10	2
5	5	11	2
6	3	12	3

参数集		参数		平均吞吐量/（Mbit·s^-1）
参数集		参数		12个分组	40个分组
参数集1	0.4	0.3	0.3	64.19	81.67
参数集2	0.1	0.2	0.7	85.61	76.14
参数集3	0.2	0.4	0.4	84.49	85.98

参数集		参数		平均时延/ms
参数集		参数		12个分组	40个分组
参数集1	0.4	0.3	0.3	9.74	23.87
参数集2	0.1	0.2	0.7	9.62	42.64
参数集3	0.2	0.4	0.4	11.39	26.53

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Channel optimization scheme for MIMO wireless mesh network based on multi-objective

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