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WLAN中基于“小区呼吸”的多约束负载均衡
  • ISSN号:0254-4164
  • 期刊名称:《计算机学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP393[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]清华大学计算机科学与技术系,北京100084
  • 相关基金:本课题得到国家自然科学基金(60873252)、中瑞合作计划(2008DFA11630)、国家“九七三”重点基础研究发展规划项目基金(2007CB307105,2009CB320501,2009CB320502,2009CB320503)资助.
中文摘要:

在无线局域网(WLAN)中,负载不均衡会降低网络吞吐量、增加分组传输时延.由于无需修改客户端的优点,研究者们将码分多址(CDMA)网络中的“小区呼吸”概念引入WLAN以实现负载均衡.“小区呼吸”方法通过改变接人点(AP)的信标功率,从而改变AP的覆盖范围,进而控制AP的用户数.现有的同类方案在使用“小区呼吸”方法时,大多没有考虑两个比较重要的问题:AP的负载均衡与用户数据功率损失的矛盾以及AP的业务可用性(包括AP业务欺骗和业务漏洞).文中将这两个问题作为使用“小区呼吸”进行负载均衡的约束,首先对多约束负载均衡问题进行形式化定义,然后提出分析模型来求解关键参数,如相邻AP的负载差、平均数据功率损失代价以及AP全覆盖的条件.最后,采用遗传算法(GA)求解多约束负载均衡问题,并测试在不同用户密度下,所提方案和同类方案的AP负载、吞吐量以及平均分组传输成功率.实验表明,所提方案实现了优化.

英文摘要:

In WLAN, load imbalance incurs two problems: lower network throughput and longer transmission delay. To realize load balancing, researchers introduced the concept of cell breathing in Code Division Multiple Access (CDMA) networks into wireless local area networks (WLANs) due to requiring no special modification of clients. Cell breathing technique adjusts APs' coverage area through adjusting their beacon power to control the load of APs. Most of existing load bal- ancing methods based on ceil breathing did not care two key problems: the tradeoff between load balancing on APs and data power loss of users, as well as the service availability of APs (inclu- ding AP service cheating and AP service loophole). In this paper, these two problems are viewed as constraints when using cell breathing method to realize load balancing. Firstly the problem of multi-constraint load balancing is formulated, and then some analytical models are proposed to solve key parameters such as the load gap of two neighboring APs, the average data power loss cost and the condition of AP full coverage. At last, the genetic algorithm is employed to solve the problem of multi-constraint load balancing, and test the proposed scheme and the similar scheme in terms of AP load, throughput and the average successful transmission probability under differ- ent user density. The simulation shows the proposed scheme realizes optimization.

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期刊论文 10 会议论文 12 专利 2 著作 1
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期刊信息
  • 《计算机学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国计算机学会 中国科学院计算技术研究所
  • 主编:孙凝晖
  • 地址:北京中关村科学院南路6号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:cjc@ict.ac.cn
  • 电话:010-62620695
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-4164
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1826/TP
  • 邮发代号:2-833
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:48433