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1、信息系统与网络无线Mesh网络集中式信道分配算法设计刘贺,张陆勇,陈明刚,李茁(北京邮电大学信息与通信工程学院,北京100876)摘要以集中式无线Mesh网络(WMN)为基础,分析和研究了传统多信道分配算法,并在此基础上提出了以节点优先级和分组为特点的多接口多信道分配算法(ChannelAssignmentbasedonRankofNodeandLinkgroup,CARNL),该算法结合节点分级和链路负载预期评估机制,通过节点链路分组按级分配信道。通过仿真实验表明,该算法能有效提高无线Mesh网络多业务流并发执行时系统整
2、体吞吐量,并实现较低的丢包率。关键词Mesh;信道分配;无线Mesh网络;多接口中图分类号TN915文献标识码A文章编号1003-3106(2011)05-0004-03DesignonCentralizedChannelAssignmentAlgorithmforWirelessMeshNetworksLIUHe,ZHANGLuyong,CHENMinggang,LIZhuo(BeijingUniversityofPostsandTelecommunications,Beijing100876,China)
3、AbstractTherelatedmultichannelassignmentalgorithmforwirelessmeshnetworks(WMN)isanalyzedinthispaper.Furthermore,anewchannelassignmentalgorithm(CARNL)basedonrankofnodeandlinkgroupispresentedforwirelessmeshnetworks.Thechannelsareassignedthroughgroupsofnodesandlinksacco
4、rdingtotherankandinitiallinkloadestimation.Theresultsofrelatedexperimentsshowthatthealgorithmhasabetterperformanceonnetworkthroughputandnetworkaveragepacketdropprobabilitywhenmultiflowsexist.KeywordsMesh;channelassignment;wirelessMeshnetworks;multiinterface端节点上传的业务流
5、量,起到负载均衡和多跳传输0引言的作用。终端节点多用于业务流上传的发起者或者无线Mesh网络多接口多信道分配方案中,公共业务流反馈回来的接收者。[1,2]信道分配(CCA)是常见的分配方案。该方案中,每个节点的射频端都分配相同信道,不能有效提高多信道的利用率。文献[3]根据Hyacinth架构提出了一种集中式的WMN信道分配算法,但该方案限定了路由模式为静态路由,应用场景有限。在此基础上提出了CARNL算法,通过采用节点优先级和链路分组的方法,保证了网络中流量集中区域的带宽需求,而且通过网关节点对网络信道质量的评估,提高了全网的
6、整体容量,降低了链路间干扰。1系统模型图1Hyacinth无线Mesh网络架构1.1多接口WMN架构1.2节点优先级评估Hyacinth无线Mesh网络架构如图1所示。图中,网关节点作为树型拓扑的根节点,承载网络中大网关节点承载网络中大部分流量,作为树形拓部分流量的输入和输出,并负责对网络负载状况做扑的根节点,其优先级设为最高。其余节点优先级出评估和分配方案,假设网关节点有足够能力来进表示为:行相关处理。Mesh路由节点负责汇聚和转发由终收稿日期:2011021442011RadioEngineeringVo141N
7、o5信息系统与网络ATi*NR(i)=M*NIC。(1)2信道分配设计和算法ii式中,R(i)为节点i的优先级;ATi为节点i的总流量;Mi为节点i距离网关中心节点的最小跳数;2.1负载评估NICi为节点i的网络接口数量;N为节点i的相邻假设在传输范围内每一对Mesh路由节点都有节点数。直接的链路连接。网络的连接性由每个节点上分配这样,流量承载负荷越大、距离网关节点跳数越的公共信道来保证,所有的控制信息均通过固定的小的节点优先级越高。这样的节点等级划分可以适公共信道来进行传输。首先计算出链路l的容量:应集中式无线Mesh网络架
8、构的流量承载要求。Q*CQCl=。(2)Ll1.3节点链路分组式中,Cl为链路l的容量;Q为可用信道数量;CQ为每条信道的信道容量;Ll为链路l干扰范围内虚文献[1,3]中指出了信道分配问题和图着色问拟链路的数量。题很类似,但是标准
