[发明专利]基于链路成本的无线Mesh网络中端设备选择MAP的方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及无线网络通信技术领域，更具体地涉及无线Mesh网络中，为端设备选择一个最优MAP的策略。

背景技术

无线Mesh网络是一种新型的无线网络技术，即一种高容量、高速率的分布式网络，它不同于传统的无线网络，可以看成是无线局域网和移动Ad-hoc网络的融合，且发挥了两者的优势，是因特网的无线版本。

无线Mesh网络中大量的数据流都是Mesh终端与网关之间的数据通信，因此改进无线Mesh网络端到端的性能已经成为无线Mesh网络研究领域的一个热点问题，而通过为端设备选择性能较优的MAP，是有效改进端到端性能的一种方法。

当前使用最广泛的MAP选择策略是基于RSSI(Received Signal Strength Indicator)值的，端设备选择RSSI值最大的MAP进行接入。但是这种MAP选择策略并没有考虑端设备之间的竞争、端设备与MAP之间链路状况等因素，也没有考虑MAP的当前负载的情况，会造成一些MAP的负载过重，而另外一些RSSI值较小的MAP则较为空闲，不能够有效的利用网络资源，影响网络的性能。此外，无线Mesh网络的MAP需要通过无线多跳骨干网将端设备的数据转发到网关，使端设备能够与外部网络进行通信。因此，在为端设备选择MAP时，不但要考虑端设备与MAP之间的链路状况，而且还需要考虑MAP与网关之间的路径质量。当前的一些MAP选择策略往往忽略了后者，影响了网络的性能。

LAETT选择策略是考虑MAP的实时负载。在考虑MAP当前负载情况下，通过计算成功将数据包发送到MAP的时间，选择最优MAP，当探测到某个可接入的MAPi后，估算当前STAn接入MAPi的时间LAETTn，i由公式1得到。

LAETTn,i=sEBRn,i]]>公式1

其中，s为测试包的大小。EBRn，i表示的是STAn接入MAPi所期望获得的吞吐量的情况。

LAETT策略考虑接入MAP的当前负载以及端设备竞争的情况，根据当前的负载以及链路状况选择最优MAP，从而改进网络端到端的性能。但是LAETT的选择策略在考虑相邻MAP的接入接口工作于同一信道的时候，该方法则存在一些问题。如图一，MAP2和MAP3的接入接口是工作于同一信道的，如果当前MAP3的负载情况十分严重，这样即使STA0选择了接入成本较小的MAP2，但是由于与MAP3相连接的STAs会占用信道，因此STA0选择的MAP2可能并不是最优MAP。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足，来有效的改进无线Mesh网络端到端的性能。该方法通过使用基于信道的负载探测以及同时考虑链路质量和数据传输速度来选择最优MAP接入。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种基于链路成本的无线Mesh网络中端设备选择MAP的方法，包括下列步骤：

1)当前STA确定哪些MAP可供STA选择接入；

2)设当前STA为STAn，其探测到的某个可接入的MAP为MAPi，根据下列公式估算当前STAn接入MAPi的链路成本链路成本ENLAETTn，i：其中，E_n，i是数据包的错误率，s为数据包的大小，λ_i表示的是信道的空闲率，r_n，i则是数据包的传输速度，信道的空闲率λ_i由时间t内的信道空闲率λ_t得到，计算公式为：λ_t＝(1-p)λ_t-1+pλ，其中，λ_t和λ_t-1分别代表MAPi在t和t-1时间段信道的平均空闲率，λ是当前探测间隔内的信道空闲率，p是当前探测的信道空闲率所占的权重，取值范围是(0，1)；

3)按照上述方法计算所有当前STA可选MAP的链路成本，选择链路成本最小的MAP接入。