基于动态规划法的无线mesh网络qos路由算法和性能评价

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第29卷第12期电子与信息学报Vb1．29No．122007年12月JournalofElectronics＆InformationTechnologyDec．2007基于动态规划法的无线Mesh网络QoS路由算法和性能评价宋文方旭明(西南交通大学移动通信省重点实验室成都6100311f东南大学移动通信国家重点实验室南京210096)摘要：该文针对时延敏感的多媒体业务吞吐率和传输可靠性的考虑，在无线Mesh网络中，引入动态规划和跨层设计方法设计QoS

2、路由算法。在假设的网络模型上，提出了一个新的基于MAC层信息的综合凸规划路由准则，以及基于此实现的路由算法CPRMQS，详细给出了利用动态规划法解决路由优化问题的算法流程和样例分析。最后通过仿真验证了该算法的可行性，并给出了基于DSR扩展协议的性能评价，其中包括吞吐率和延时等性能。关键词：无线Mesh网络：QoS路由；动态规划；跨层设计中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-5896(2007)12—3001—05QoSRoutingAlgorithm．andPerformance

3、EvaluationBasedonDynamicProgrammingMethodinWirelessMeshNetworksSongⅥIl①FangXu—ming~(ProvincialMobileCommunicationLaboratory，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)(NationalMobileCommunicationsResearchLaboratory，SoutheastUniversity，Nanjing2100

4、96，China)Abstract：Focusingonthroughputandtransmissionreliabilityofmultimediadelay—sensitivetraffic，thedynamicprogrammingandcross-layerdesignmethodsareintroducedtodesignQoSroutingalgorithminwirelessmeshnetworks．Moreover，anovelConvexProgrammingRoutingMe

5、tricQoS(CPRMQS)routingalgorithmisproposedaswellasanintegratedmetric(CPRM)QoSmodelfromMAClayerinformationbasedontheassumednetworkmodel，andthenthestepsandexampleusingdynamicprogrammingmethodarepresentedtosolveroutingoptimizationproblem．Finallythefeasibi

6、lityoftheproposedalgorithmisverifiedwithprotocolsimulation，andtheperformanceevaluationsofproposedprotocolextendedbasedonDSRaregiven，includingthroughputanddelayetc．Keywords：WMN；QoSrouting；Dynamicprogramming；Cross—layerdesign1引言性参数的组合时，该路由选择将是NPC问题。无线网络

7、中通常用动态规划法IJ来解决要求某些测度或判据的最大化或所谓无线Mesh网络(WMN)，通常指一种特殊多跳Ad最小化的问题，尽管要比传统的分治法复杂，但其线性时hoc网络，其业务通常汇聚于Mesh路由器／网关，易导致局间复杂度却更易接受，即D(似柚，最差为O(n2)t6J，其中n部网络拥塞，使得很难维护网络全局最优的路由。因此路由为求解问题的规模，后为分解的所有子问题的数目。此外，协议必须能够适应这种特殊的变化才能为用户提供更好的采用该法可避免分治法带来的大量子问题的重复计算。因QoS需求。传统Q

8、oS路由选择算法往往仅考虑单目标性能参而，可考虑用其来优化WMN最优路由算法的设计。数f如延迟约束或者带宽限制)或静态的多目标约束情况1一，不能满足WMN某些具有动态需求的业务对多目标性能(如2多径QoS路由算法延迟、带宽和减小拥塞等)的综合需求。尽管设计QoS路由2．1问题描述及网络模型通常考虑3种参数：一是可加性参数，如时延、时延抖动、WMN网内节点间路由是由路由节点协作完成。节点间跳数；二是可乘性参数，如数据丢失率：第三是限制参数，链路的带宽、时延和分组丢失率等参数通过相应的