关于无线Mesh网络信道分配策略的探讨.docx

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1、关于无线Mesh网络信道安排策略的探讨1引言近年来，无线mesh网络(wire1.essmeshnetwork,wmn)以其特有的优势引起了人们的广泛关注，成为探究的热点1。现有的无线网络协议(如802.11)供应了假设干个互不干扰的信道，即这些信道可以同时在同一个范围内运用而不会造成干扰2。通过在无线mesh网络中应用多信道，可以提高系统吞吐量，改善网络性能。2无线mesh网络多信道mac协议无线mesh网络是一种高容量、高速率和分布式网络。它具有多跳、自组织和自愈合的特点引。传统的多跳无线网络大局部都是由单网卡节点组成的，当前的无线mesh网络，根本上也是接受单信道mac协议,限制了整个网

2、络数据传输速率与网络容量，不能满足人们日益增长的需求。在无线mesh网络中，通过运用多信道mac协议，使不同的节点在不同的信道上同时通信，可以有效的削减碰撞和干扰,从而提高系统的吞吐量。如图1所示，依据不同的硬件平台，多信道mac协议可分为单接口多信道和多接口多信道。单接口多信道协议节点只有一个接口，任一时刻每个网络节点上只能有一个活泼的信道。但不同的节点可以同时工作在不同的信道上，这样就增加了系统容量。如何协调mesh节点在多信道的条件下工作，是多信道单接口mac协议的探究重点。而且节点通信时须要来回切换信道，信道切换产生的时延会导致系统性能下降。此类协议的典型代表是mmac协议和SSCh协

3、议。多接口多信道mac协议每个网络节点配置多个接口，每个接口带有独立的mac层和物理层，可运用不同的频段，节点在这些频段上的通信是完全独立的，可以同时进展。dca(dynamicchanne1.assignment)、mup(mu1.ti-radiounificationprotoca1.)、pcam(primarychanne1.assignmentbasedmac)可归入这种类型4。3信道支配策略本文提出了一种混合信道多信道协议hmcp,它假定网络中每个节点有m个接口(mge;2),但每个节点的接口总数始终少于信道总数。假设节点上有f(1.1.e;f1.o在hmcp试验中，多跳路径的最大r

4、tt值稍稍偏高，主要是在网络中播送he1.1.o信息的缘由。每个节点播送一条he1.1.o消息,这条he1.1.o信息包含了它的固定信道和邻节点信息。这些信息每he1.1.o_time_interva1.(默认设置为5s)发送一次。因此,每5s每个节点都会播送一条信息出去。在hmcp中，全部信道都会发送播送信息。目前，每个节点运用5个信道，固定接口发送数据包到固定信道上，可换接口发送数据包到其他四个信道上。每he1.1.o_time_interva1.节点须要在可换接口上切换3个信道播送he1.1.o数据包。因此，假如一个数据包在某个信道上要被转发，此时此信道正在发送播送消息,那么这个数据包可

5、能要等3个信道切换完后才被发送。因此，在某个节点上，假如数据包排列在播送信息后发送，数据包可能会有3*20=6OmS的延迟。最大rtt之所以偏高的缘由就在此。由于在一条路径的不同节点上播送he1.1.o消息，icmpecho或者icmpechorep1.y可能会延迟。Ping数据包每分钟发送一次，而he1.1.o消息每5分钟发送一次。因此，平均每5个Ping数据包被he1.1.o消息影响一次。其他4个ping数据包的rttasymp;Chan_min_time*2*(number_of_hops1.),这里number_of_hops1.o而多跳路径的最小rtt比理论值稍稍低点。这也是由于受h

6、e1.1.o消息机制的影响。虽然路径中的节点在可换接口上通过切换信道来播送he1.1.o消息，但是可能有这样一种状况发生：可换接口播送he1.1.。消息最终切换到的信道正好是发送数据包下一跳的固定信道。在这种状况下，当节点在he1.1.o消息发送完后收到icmpech。数据包，该节点不须要切换信道来发送icmpecho数据包到下一跳节点。5结论虽然多信道无线mesh网络相对于单信道网络来说，系统吞吐量以及网络性能都会有很大的提高。但是多信道无线mesh网络中节点上的接口须要常见的切换信道，这给系统带来了必需的开销。本文提出了信道支配策略以及探讨了信道切换延迟对双接口多信道无线mesh网络性能的影响。首先，本文给出了信道支配和降低信道切换延迟的策略，接着，试验仿真了信道切换延迟对来回时间的影响，本文将数据流在hmcp网络与单信道网络中传输的rtt进展比拟。试验仿真结果说明，信道切换延迟确定了数据流的来回时间，其中播送消息对来回时间也会有必需的影响。