專利名稱：一種多信道無線mesh網(wǎng)絡(luò)信道分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明設(shè)計無線mesh網(wǎng)絡(luò)信道分配技術(shù)，尤其是配置多個射頻端采用混合信道分配技術(shù)的無線mesh網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
無線mesh網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為下一代無線網(wǎng)絡(luò)中涌現(xiàn)出來的一種非常具有前景的新型無線組網(wǎng)技術(shù)，在家庭寬帶網(wǎng)絡(luò)、小區(qū)和城域網(wǎng)絡(luò)、協(xié)同網(wǎng)絡(luò)管理、智能傳輸系統(tǒng)等方面有著廣泛應(yīng)用。相對于傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)，無線mesh網(wǎng)絡(luò)是一種動態(tài)的具有自組織性和自配置性的多跳無線網(wǎng)絡(luò)，可以通過無線mesh網(wǎng)關(guān)與現(xiàn)有的各種無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集成，如無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi和WiMAX等，使得終端用戶可以同時使用多種無線網(wǎng)絡(luò)，能夠有效降低鋪設(shè)成本，簡化網(wǎng)絡(luò)維護(hù)，擴大網(wǎng)絡(luò)覆蓋面。信道分配問題是無線mesh網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一，是影響其網(wǎng)絡(luò)容量的重要因素。 按照信道切換的頻率，信道分配方案可以分為靜態(tài)信道分配方案、動態(tài)信道分配方案和混合信道分配方案。混合信道分配方案既具有保證靜態(tài)信道分配方案的連接性，又具有動態(tài)信道分配方案的靈活性，受到廣泛的關(guān)注。目前多數(shù)混合信道分配算法針對流量集中的基礎(chǔ)模式無線mesh網(wǎng)絡(luò)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的多信道無線mesh網(wǎng)絡(luò)信道分配技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)干擾較大、網(wǎng)絡(luò)性能較差的不足，本發(fā)明針對多信道無線mesh網(wǎng)絡(luò)，提出一種混合信道分配方法，以充分利用 IEEE提供的多個非重疊信道，降低節(jié)點間的干擾，提高吞吐量等網(wǎng)絡(luò)性能。為解決以上問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種多信道無線mesh網(wǎng)絡(luò)信道分配方法，所述信道分配方法包括以下步驟1)基于鏈路權(quán)重的干擾估計策略，為固定接口分配信道，其過程如下1. 1)根據(jù)概率為鏈路分配權(quán)重，建立帶權(quán)重的雙向網(wǎng)絡(luò)連接圖，所述的鏈路權(quán)重
計算方法如下
權(quán)利要求
1. 一種多信道無線mesh網(wǎng)絡(luò)信道分配方法，其特征在于所述信道分配方法包括以下步驟(1)基于鏈路權(quán)重的干擾估計策略，為固定接口分配信道，其過程如下 1.1)根據(jù)概率為鏈路分配權(quán)重，建立帶權(quán)重的雙向網(wǎng)絡(luò)連接圖，所述的鏈路權(quán)重計算方法如下，=— (!) 其中，I ,表示節(jié)點i的正向鏈路，Hli表示節(jié)點i的正向鏈路數(shù)目
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多信道無線mesh網(wǎng)絡(luò)信道分配方法，其特征在于所述步驟 2)中，接收數(shù)據(jù)時排隊算法按照數(shù)據(jù)包要求的信道將數(shù)據(jù)包緩存至相應(yīng)的隊列；發(fā)送數(shù)據(jù)時調(diào)度算法按照緩存隊列的優(yōu)先級和平均排隊時間依次發(fā)送緩存數(shù)據(jù)包；數(shù)據(jù)的優(yōu)先級分兩種，廣播數(shù)據(jù)包具有高優(yōu)先級，普通數(shù)據(jù)包具有低優(yōu)先級，平均排隊時間是指某個緩存隊列所有緩存時間的平均值。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多信道無線mesh網(wǎng)絡(luò)信道分配方法，其特征在于所述步驟2)中，廣播時隙大小和普通數(shù)據(jù)時隙大小可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的大小動態(tài)調(diào)整；將普通數(shù)據(jù)時隙進(jìn)一步根據(jù)網(wǎng)絡(luò)可用信道數(shù)量分為數(shù)據(jù)子時隙，在每個子時隙內(nèi)使用同一個信道， 不同子時隙可以使用不同信道；子時隙的通信時間是可變的，有最大通信時間和最小通信時間；當(dāng)緩存隊列的預(yù)期發(fā)送時間小于最小通信時間時，不發(fā)送該隊列，當(dāng)所有緩存隊列預(yù)期發(fā)送時間都小于最小通信時間時，切換信道至預(yù)期發(fā)送時間最長的隊列信道；當(dāng)緩存數(shù)列的發(fā)送時間達(dá)到最大通信時間時，可以進(jìn)行信道切換，當(dāng)無其他隊列滿足切換條件時，不切換信道直至發(fā)送該緩存隊列完畢。
全文摘要
一種多信道無線mesh網(wǎng)絡(luò)信道分配方法，包括以下步驟1)根據(jù)概率模型建立帶權(quán)重的雙向網(wǎng)絡(luò)連接圖，根據(jù)鏈路權(quán)重依次計算節(jié)點的鏈路干擾度和節(jié)點干擾度，從而根據(jù)節(jié)點干擾度在可用信道集合中選擇使節(jié)點干擾度最小的信道作為節(jié)點固定接口的信道；2)建立通信周期，將其分為廣播時隙和普通數(shù)據(jù)時隙，在廣播時隙內(nèi)發(fā)送和接收廣播消息，在普通數(shù)據(jù)時隙內(nèi)發(fā)送普通數(shù)據(jù)包，并且普通數(shù)據(jù)時隙進(jìn)一步分為數(shù)據(jù)子時隙，不同的子時隙可以使用不同的信道，從而與不同的節(jié)點通信。本發(fā)明充分利用了多個非重疊信道，有效降低了網(wǎng)絡(luò)干擾，提高了網(wǎng)絡(luò)吞吐量和端到端時延等網(wǎng)絡(luò)性能。
文檔編號H04L12/56GK102355670SQ20111021200
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者姚信威, 岑躍峰, 張蛟, 王萬良, 趙燕偉, 陶礫 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)