[发明专利]一种适用于多跳无线mesh网络的资源分配方法

说明书

技术领域

本发明属于WMN网络技术领域，具体涉及到一种适用于多跳无线mesh网络的资源分配方法。

背景技术

随着人们对网络通信需求的不断提高，人们希望不论何时、何地、与何人都能够进行快速、准确的通信，为了提高工作效率，并且克服现有通信系统的缺点，达到通信的“无所不在”，人们为此提出了一种新型的宽带无线网络结构无线网格网(WMN)。这是一种高容量高速率的分布式网络，兼备了AdHoc和WLAN的一些优点。

WMN与传统无线网络相比有许多优势。WMN采用的网格拓扑结构避免了点对多点星型结构，如802.11WLAN和蜂窝网等由于集中控制方式而出现的业务汇聚、中心网络拥塞以及干扰和单点故障。WMN终端用户可以在任何地点接入网络或与其他的节点联系，与传统的网络相比接入点的范围大大的增强，而且频谱的利用率提高，系统的容量增大。近10年来，包括移动Ad Hoc网络和WMN在内的许多研究，已经取得了众多成果，主要有以下方面：(1)路由协议的研究。协议的核心是适应网络无中心控制和网络时变的特征；(2)媒体接入控制(MAC)协议的研究。主要是解决隐藏终端和提高接入能力等问题，如MACA协议、控制信道和数据信道分裂的双信道方案和基于定向天线的MAC协议等；(3)在网络连接性方面，主要的背景是无线传感器网络，探讨问题的核心是节点密度与分布问题；(4)在多播/组播协议、TCP协议、地址和带宽等网络资源分配、功率(节能)控制、安全性问题、分布式算法、QoS等方面有一些研究成果，但各部分的数量相对较少。

而针对多跳WMN网络的资源分配算法的研究很少，现有研究大多采用基于竞争的接入方式。因此需要一种基于源预约的多跳资源分配算法。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种适用于多跳无线mesh网络的资源分配方法，以减少资源分配的复杂度，得到可行的最优分配结果。

技术方案：一种适用于多跳无线mesh网络的资源分配方法，包括如下步骤：

(1)获取多跳路径上每个节点的参数，计算多跳路径中的每一跳链路针对不同速率和不同帧长的特征参数，所述特征参数包括媒体接入时隙(MAS)数和包错误率(PER)；

(2)以时隙占用最小为最优化目标，端到端PER为约束条件建立多选择背包问题的数学模型；

(3)根据动态规划方法将求解多选择背包问题转化成求解多阶段决策图；

(4)根据Dijkstra算法求解多阶段决策图获得最佳资源分配结果。

有益效果：与现有技术相比，本发明适用于多跳WMN网络的资源分配，由源节点进行资源分配，使用图论简化算法，减少资源分配的复杂度，得到可行的最优分配结果。

附图说明

图1为本发明实施例中示例的第一跳决策图；

图2为本发明实施例中示例的第二跳决策图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例：一种适用于多跳无线mesh网络的资源分配方法，包括如下步骤：

(1)获取多跳路径上每个节点的参数，计算多跳路径中的每一跳链路针对不同速率和不同帧长的特征参数。

对于无线mesh网络的物理层，每一个连接L即对应一跳，针对特定的网络，设定了四种业务速率等级(1,2,3,4)，为了使性能最佳化，帧长也分化为四种：128，256，512，1024byte(MAC层需要针对实际的包长进行组合和拆分)。在此特殊的物理层下，特征参数有两种：

参数1为n_l(<r>,<s>)：r为四种速率中的一种，s为帧长。此参数表示此速率和帧长下这一跳上(即L)需要分配的MAS数。

参数2为e_l(<r>,<s>)：同上，表示此速率和帧长上这一跳(L)的包错误率。

为了得到参数1，首先对应帧所需发送时间、综合帧间隔(ISIF)、信标段(BP)长度、超帧长度等计算出不同情况下的可传输的帧数n：

T(r,s)为速率r下发送帧长为s的帧所需要的时间；