[發明專利]用于802.11多接口無線mesh網絡路由的路徑比較方法

有效

• 申請號: 200910102061.8
• 申請日: 2009-08-25
• 公開（公告）號: CN101646220A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 周斌;陳琴琴;王峰;趙志峰;崔云;呂思達;王曉
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04W40/12
• 分類號: H04W40/12;H04W40/02;H04W84/18
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及一種多接口無線mesh網絡中用于路由的路徑比較方法。

背景技術

多接口無線mesh網絡是近年來被廣泛討論的一個話題，這種新型的網絡被廣泛應用于寬帶無線接入、無線視頻監控等各種領域。路由是這種網絡的一個關鍵，其核心是對可行的路徑進行比較，從而選擇最優路徑。

傳統網絡使用基于最小跳數的路由，即僅使用跳數作為衡量路徑優劣的依據。雖然跳數越多會降低端到端數據包的吞吐量，然而對于無線網絡而言，跳數最小的路徑并不一定是最優路徑，因為路由器之間的無線鏈路的質量受環境影響很大、不穩定，而且鏈路兩端的距離越大，則鏈路的質量越差，速率就越低。路徑的跳數越小就意味著路徑上各鏈路兩端的距離越大，所以各鏈路的速率可能會很低，于是整個路徑的端到端速率就會因此變得很低。

為了提高路徑端到端的速率，無線mesh網絡的路由不應該僅僅依據跳數來選擇路徑，判定路徑優劣還需要綜合考慮其他各種因素，如路徑質量、鏈路間干擾程度、路徑流量等。雖然目前已有多種考慮不同因素的路徑比較方法被提出，然而這些已經提出的方法都難以做到有效而且可行，一些方法雖然理論上可以被證明是有效的，但是這些方法需要獲取多種參數，而獲取這些參數需要很大的開銷并可能無法獲取，比如路由器之間的距離、接收包的功率等，所以這些方法的可行性比較低。而另一些方法雖然簡單可行，比如通過數據包在不同路徑上的往返時延長短來比較不同路徑的優劣，這些方法雖然比單純基于跳數的方法有所改進，但考慮的因素還比較單一，不能真正有效的反映路徑的優劣。

發明內容

本發明的目的是通過利用那些可以非常方便獲取的參數而提供一種用于802.11多接口無線mesh網絡路由的路徑比較方法，該方法可以有效提高路徑的端到端速率。

本發明的發明構思是：好的路徑應該是那些跳數少、路徑上的各鏈路質量好、鏈路間的干擾小而且路徑上各鏈路流量低的路徑，因為：1)跳數越多，端到端數據包傳輸占用的資源就越多；2)各鏈路質量好，鏈路上的丟包率就低，路徑的質量就好；3)如果鏈路間干擾低，那么各鏈路上數據包傳輸發生碰撞的概率就低；4)路徑上各鏈路當前的流量少，就意味著在同等條件下該路徑還能夠增加的負載就越大。當前多接口無線mesh網絡大多采用802.11無線傳輸技術，在這種802.11多接口無線mesh網中，可以方便地獲取各鏈路上的數據包接收信號強度指示，數據包接收信號強度指示反映了鏈路的質量；鏈路間存在干擾主要是因為鏈路使用相同的信道，如果路徑上各鏈路使用不同的信道，則鏈路間的干擾將可以大大降低，因此各鏈路使用的信道可以用來衡量路徑上各鏈路間的干擾程度；鏈路流量可以通過獲取鏈路兩端接口上的數據包流量得到，而接口上的數據包流量也很容易獲取。因此本發明綜合利用跳數、鏈路上的數據包接收信號強度指示、鏈路使用信道、各鏈路兩端接口流量等來對不同的路徑進行比較。

所述的802.11多接口無線mesh網絡由多個無線路由器組成，這些路由器都有多個802.11無線接口，可以使用不同的信道。

本發明的用于802.11多接口無線mesh網絡路由的路徑比較方法用于比較兩條路徑的優劣，進行比較需要獲取的主要參數是路徑的跳數、各鏈路的接收信號強度指示、各鏈路使用的信道、各鏈路兩端接口的流量。

本發明實現其發明目的所采取的技術手段是：

該用于802.11多接口無線mesh網絡路由的路徑比較方法，每條所述路徑由至少一條鏈路組成，所述路徑比較方法包括以下步驟，

步驟一：根據跳數對需要比較的兩條所述路徑進行比較，如果兩條路徑的跳數差大于一，那么判定跳數小的路徑優于跳數大的路徑，此時比較終止；否則繼續執行步驟二；

步驟二：通過獲取兩條路徑的各鏈路上的接收信號強度指示來獲得每條路徑的路徑質量指數，如果所述兩條路徑中的其中一條路徑的路徑質量指數小于預先設定的第一門限值γ，并且兩條路徑的路徑質量指數的差值大于預先設定的第二門限值δ，那么判定路徑質量指數大的路徑優于路徑質量指數小的路徑，此時比較終止；否則繼續執行步驟三；

步驟三：通過所述兩條路徑上的各鏈路使用的信道來得到每條路徑的信道差異度，如果所述兩條路徑的信道差異度不相等，則判定信道差異度大的路徑優于信道差異度小的路徑，此時比較終止；否則繼續執行步驟四；