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多接口多信道无线Mesh网络信道分配技术研究
随着无线通信技术的不断发展和广泛应用，无线Mesh网络作为一种新兴的组网方式，已经受到越来越多的关注和青睐。无线Mesh网络是一种多接口多信道的网络形态，由于其网络形态的特殊性质，给网络信道的分配带来了很大的挑战，因此，如何合理地分配网络信道已经成为了无线Mesh网络研究的热点问题。
一、无线Mesh网络的特点
无线Mesh网络是一种基于多跳中继的分布式无线网络。相较于其他网络，无线Mesh网络有以下特征：
1）多接口多信道：无线Mesh网络中每个节点拥有多个接口和多个可用信道，从而形成了一个多通信、多抗干扰和可靠度高的网络。
2）自组织性：无线Mesh网络中没有统一的控制节点，每个节点都可以充当中继节点，自主组成网络，具有很强的自组织性。
3）动态性：由于节点之间的连接关系和可用信道是动态变化的，因此无线Mesh网络中节点的运动带来了一定程度上的网络负荷和拥塞问题。
二、无线Mesh网络信道分配的问题
由于无线Mesh网络中节点数量大，节点的资源有限限制了网络的传输保障性，而且节点之间的干扰也会对网络通信造成影响，所以信道分配对网络性能起着至关重要的作用。传统的协议越容易产生瓶颈，极大的影响了网络表现，所以需要新的效率更高的信道分配算法。
1）信道冲突：由于网络节点数量大，且节点的资源有限，难以防范节点之间的干扰，导致相互之间的信道干扰现象的出现，所以产生了信道冲突的问题。
2）负载均衡：节点之间的负载偏差较大和路由路径瓶颈，极大的影响了网络的表现。每个节点处理的工作量应该是均衡的。
3）信道带宽利用率低：在无线Mesh网络中，由于节点之间的通信可能透过多个节点进行中转，在这个过程中信道带宽利用率很低。
三、无线Mesh网络信道分配的技术
在无线Mesh网络中，为了提高网络性能，信道分配技术是必不可少的。以前的研究通常采用静态的信道分配技术，使得分配结果不能适应网络的动态性，而将网络的信道分配工作委托给网络自身来决定的策略能够使网络具有很好的适应性和鲁棒性。现在的研究已经出现了以下几个信道分配技术，其中某些技术更适用于某些应用场景：
1）智能信道分配（ICA）：通过基于某些指标的联机学习算法，从多种信道中选出合适的信道。
2）能量感知信道分配（EPCA）：通过检测各个信道的能量进行分析，从而判断哪些信道不够稳定和不需要使用，去掉这些信道，示意利用率。
3）分布式信道选择（DDC）：每个节点选用局部信息号为评判源，控制相近节点的竞争。
4）拥塞控制（FC）：根据传输后的拥塞崩溃定义的反应系数，判断网络是否出现拥塞，并进行网络拥塞控制。
5）节点固定的(CH)：对于不能离开节点的应用场景有一些固定的信道分配。
四、无线Mesh网络信道分配技术的研究现状
随着无线Mesh网络的发展和普及，无线Mesh网络的信道分配技术研究也得到了很大的发展。在国内外相关领域的研究过程中，已经出现了许多优秀的成果，例如：
1）Gupta和Kumar提出了一种名为“最小干扰拓扑”的拓扑优化算法来减小信道干扰，并在实际测试中表现出很好的性能。
2）2013年，研究员MatthewBarth提出了一种名为“信道感知好”，这种技术可以通过检测、分析当前工作信道的状远然后选择更合适的信道来提高网络性能和可靠性。
3）2017年，中国科学院IPB工程师吴号仁等人提出了一种名为“MEGA”的多信道网络接入方案，能够实现集中化控制，并支持节点动态添加、删除等功能。
五、无线Mesh网络信道分配的问题和挑战
虽然无线Mesh网络的信道分配技术已经有了很大的进步和发展，但是仍然存在着许多问题和挑战。
1）网络拥塞问题：网络拥塞会导致网络的性能下降，同时也会消耗网络上的带宽资源。
2）频道发现问题：频道发现是一个复杂的问题，需要网络对所有信道进行扫描并确保其可用性。
3）信道切换问题：切换到其他信道时，节点可能会失去当前连接，从而导致数据包的丢失。
4）实时性的问题：在无线Mesh网络中，很多应用要求实时完成，如语音、视频等，这就对信道分配的实时性提出了更高的要求。
六、结论
无线Mesh网络是一种新兴的组网方式，具有很多优点，例如多接口多信道、自组织性、动态性等，但是由于节点数量大，节点资源有限，节点之间的干扰等原因，网络的信道分配成为了无线Mesh网络的一个热点问题。目前已经有很多优秀的信道分配技术被提出，如智能信道分配、能量感知信道分配、分布式信道选择等，但是仍然存在着许多问题和挑战。未来的研究应当更加关注这些问题，并尝试提出更有效的解决方法。