60GHz无线通信网络中的中继选择机制研究

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近年来,60GHz毫米波无线通信技术以其免许可的频谱资源和gigabit/s的数据传输速率的优势,正受到越来越多的关注。但是60GHz毫米波绕射穿透能力极差,障碍物会对60GHz毫米波造成极大衰减,甚至导致直连链路通信失败。为避免障碍物直接阻挡60GHz无线毫米波通信,需要选用中继建立多跳链路来完成通信任务。IEEE802.11ad工作组提供的中继选择方法以及常用的遍历式中继选择方法主要考虑了对中继链路信道质量,而没有体现中继选择速度的影响。到目前为止,也很少有论文考虑毫米波无线通信网络中继选择的快速性。本文基于IEEE802.11ad协议,提出了一种基于地理位置信息的快速中继选择算法。根据地理位置信息初选扇区,生成数目所小的候选中继集合,然后采集每个候选中继链路的信道状态,选择信道状态最好的链路作为中继。在此基础上,统计不同扇区个数条件下最佳中继的分布规律,修正初选扇区个数,进一步缩小候选中继集合,更快实现中继选择。通过MATLAB仿真工具对本论文的提出的方法进行仿真分析,结果表明:本文提出的快速中继选择方法相对于常用的遍历式中继选择算法,以极小的网络吞吐量性能下降作为代价,减少了选择时间,实现了中继选择的快速性。当网络中中继个数较多时,所提的中继选择算法的快速优势更为明显。
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