[发明专利]一种无线网络中联合机会路由选择和信道分配的方法

摘要

本发明公开了一种无线网络中联合机会路由选择和信道分配的方法，初始化时平均分配链路容量，根据容量感知的路由指标进行路由选择，计算确定路由后的预期负载；将预期负载作为信道分配的目标，使分配的信道能尽量满足预期负载，计算信道分配产生的容量；再将容量作为路由选择的输入，根据分配的容量进行路由选择，如此迭代调整路由选择和信道分配，直到选择和分配结果满足业务流的发送带宽需求。实验结果表明，与已知路由再进行公共和传统信道分配的方式相比，本发明的方法将无线网络的汇聚吞吐量分别提高了44%和15.5%，延时分别降低了12.7%和21.3%。

主权项

1.一种无线网络中联合机会路由选择和信道分配的方法，其特征在于，该方法为：1）初始化链路容量：设无线网络中所有链路的负载相等，平均分配链路的容量；2）容量感知的机会路由选择：根据链路的容量，使用容量感知指标作为路由指标，从源节点开始依次选择容量感知指标最小的节点，直到选择到目的节点结束；所选择的节点和链路构成源节点到目的节点的子图；其中所述容量感知指标CORM(s,d)的计算公式如下：CORM(s,d)=Σci∈JL/bwsci+CORM(ci,d)pciΠj=1i-1(1-pcj)1-Πci∈J(1-pci),]]>其中，s为源节点；d为目的节点；L表示传输的数据大小；bw_sci表示链路(s,c_i)的可用信道容量；J表示s到d的候选节点集；c_i表示s到d的候选节点中优先级为i的节点；表示s到c_i链路包的投递率；是源节点s到候选节点c_i的传输时间；CORM(c_i,d)代表候选节点c_i转发到目的节点d的开销；表示节点c_i成功接收数据包而优先级比c_i高的所有节点c_j都没有成功接收数据包的概率；表示候选节点集中至少有一个节点成功接收数据包；是s通过c_i转发数据包的开销；3）估计链路预期负载：链路(u,v)为所有业务流承担的预期负载φ(u,v)的计算公式为：φ(u,v)=Σf∈Fφ(u,v,f),]]>其中，φ(u,v,f)=BWfNum_pathf*Num(u,v,f),]]>f表示业务流，Num_path_f为链路(u,v)中业务流f的路径数；为业务流f的每条路径被分配的负载；BW_f为业务流f的带宽需求；Num(u,v,f)表示链路(u,v)在业务流f的路径中出现的次数；4）负载感知的信道分配：以链路预期负载递减顺序访问所有的链路，当链路被访问时，把干扰度最小的信道分配给链路；其中所述干扰度是指在干扰范围内，分配了相同信道的链路的预期负载之和；5）估计链路容量：链路i被分配的可用信道容量bw_(u,v)的计算式为：bw(u,v)=φ(u,v)Σ(p,q)∈Intf(u,v)φ(p,q)*C,]]>其中，φ_(u,v)是链路(u,v)上的预期流量负载；Intf(u,v)是链路(u,v)干扰区域内的所有链路集合；C为常数，是稳定的射频信道容量；6）判断是否所有的链路容量都大于链路的预期负载，若是，则结束；否则，重复步骤2）～步骤5）。