融合QoS与负载均衡的基础服务集信道分配算法

针对目前在同一热点区域内高密度部署无线接入点(AP)造成的信道干扰问题,该文结合同一个基础服务集(BSS)内终端的服务质量(QoS)和BSS间的负载均衡的需要,分析了基于IEEE 802.11e的3维离散马尔科夫链模型,并修订了其中竞争窗、退避计数器以及重传次数的量化关系,完善了该模型,得到了更为准确的基于QoS的终端归一化吞吐量表达式;其次,在信道分配设计时,既考虑了每个BSS内终端和AP之间通信的QoS,又考虑了每个AP范围内所有与之关联的终端受到相邻AP信道干扰下整体吞吐量的公平性,并对信道干扰进行了分析,将信道分配问题建模为一个最优化问题。最后,通过遗传算法获得了AP之间的最优信道分配。数值分析结果表明,基于公平和服务质量的信道分配方法 CAFQ与Hsum和CAOTR算法相比,可以使BSS间的互干扰最小,BSS内基于QoS的吞吐量得到最大的保证,同时在BSS间的负载均衡方面也体现了较好的公平性。