[發明專利]一種應用于多網關無線Mesh網絡的網關選擇方法

無效

• 申請號: 201210131838.5
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN102638873A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 葛衛民;劉揚;李鵬
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H04W48/20
• 分類號: H04W48/20
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

技術領域

本發明總體上涉及網絡通信技術領域，更具體地涉及一種部署了多個網關的無線Mesh網絡的網關選擇策略。

背景技術

無線Mesh網絡(WMN，Wireless?Mesh?Network)是一種新型的寬帶無線網絡結構。它不同于傳統的無線網絡，是移動Ad?hoc網絡和無線局域網的融合，并且充分發揮兩者的優勢。無線Mesh網絡是由一些呈網狀分布的節點通過無線鏈路連接而成，采用MP-MP(multipoint-to-multipoint)結構將傳統的WLAN中的無線“熱點”擴展成為真正大面積覆蓋的無線“熱區”。

人們對隨時隨地通信的渴望促進了無線網絡的迅速發展，將多跳中繼等技術引入到無線網絡中，形成了以無線Mesh網絡為代表的下一代無線網絡。這一方面解決了無線網絡存在的可擴展性差和健壯性等問題，但同時對無線網絡端到端的性能又提出了更高的要求。不但要隨時隨地接入網絡，并且希望在網絡中可以高速的進行通信。

目前改進WMN端到端性能的方法主要是為端設備選擇最優MAP，無線Mesh網絡的MAP選擇策略主要有以下幾種方式：

(1)基于802.11的RSSI(Received?Signal?Strength?Indicator)值來選擇最優MAP。

(2)根據某一衡量指標，如STA與MAP之間的鏈路傳輸質量狀況、MAP的當前負載等，來選擇最優MAP。

(3)綜合考慮STA與MAP接入鏈路情況和MAP與網關之間的無線多跳骨干網的鏈路狀況的MAP選擇策略。

但在無線Mesh網絡中，大部分的數據傳輸都是Mesh網內與網外的通信，尤其是當Mesh網關與Internet相連接，大部分的端設備則通過該網關與Internet進行數據傳輸。無線Mesh網絡是擴大WLAN的無線覆蓋的一種方法，隨著無線覆蓋范圍的擴大，網絡的規模也隨著擴大，因此大量的數據流就會在網關聚集。如果在無線Mesh網絡中，只配置單網關，則該網關往往會被大量的數據流所淹沒，成為影響整個網絡性能的瓶頸。有鑒于此，需要在無線Mesh網絡中部署多個網關。此時應當考慮網關以及路由的選取，從而使得端到端的吞吐量達到最大。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠改善網絡性能，適用于部署了多個網關的無線Mesh網絡(WMN，Wireless?Mesh?Network)的網關選擇策略。本發明通過計算無線Mesh節點到網關節點的通信路徑成本選擇成本最小的網關節點作為網關。通信路徑成本需要綜合考慮該結點到網關的傳輸成本和網關的當前接入成本。

為了達到上述目的，本發明提供了一種應用于部署了多個網關的無線Mesh網絡(WMN，Wireless?Mesh?Network)的網關選擇策略，通過計算無線Mesh節點到網關節點的通信路徑成本選擇值最小的網關節點作為網關，其特征是：在無線Mesh節點收到網關節點發送的廣播幀后，根據公式①計算該Mesh節點到網關節點的通信成本C_to-mpp：

Cto-mpp=β×C+(1-β)Σk=0n(Ca)k]]>①

其中β(0≤β≤1)是一個反映鏈路傳輸成本和網關當前接入成本所占的比重的可調參數；C是網關的當前接入成本，表示的是Mesh節點到網關節點的傳輸成本，(Ca)k表示第k個子鏈路的路徑傳輸成本；

作為優選實施方式，β在[0.3，0.6]內取值；

根據公式②計算C并將其賦為網關節點發送的廣播幀Metric域的值：