绑定与否：WLAN 中灵活动态信道绑定的最优信道分配算法

IEEE 802.11 已从 802.11a/b/g/n 演进到 802.11ac，以满足 WLAN 中快速增长的数据速率需求。802.11ac 采用的一项重要技术是信道绑定（Channel Bonding, CB）方案，该方案在 5GHz 频段将多个 20MHz 信道合并用于单次传输。为了在一系列竞争操作后有效接入信道，802.11ac 规定了两种不同的 CB 操作：动态信道绑定（Dynamic Channel Bonding, DCB）和静态信道绑定（Static Channel Bonding, SCB）。本文提出一种最优信道分配算法，以在 DCB WLAN 中实现最大吞吐量。具体而言，我们首先采用连续时间 Markov 链（Continuous-Time Markov Chain, CTMC）模型来分析均衡吞吐量。基于吞吐量分析，我们随后构建了一个以最大化系统吞吐量为目标的整数非线性规划（Integer Nonlinear Programming, INLP）模型。通过求解该 INLP 模型，我们进而提出一种基于分支定界法（Branch-and-Bound Method, BBM）的最优信道分配算法。结果表明，在 WLAN 间信道重叠最少的信道分配方案下，可以实现最大的吞吐量性能。仿真显示，所提出的信道分配算法能够在各种网络设置下达到最大的系统吞吐量。我们对最优信道分配方案的分析为未来 WLAN 的设计与优化，特别是对那些采用信道绑定技术的 WLAN，带来了新的见解。