無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(文件)
【正文】 = {[(h1h2… hn) / (h2h3… hn + h1h3… hn +...... + h1h2… hn1 )] * (1/hi )} 即較多的流量被分配給跳數(shù)較少的網(wǎng)關。 Min(ETT)是網(wǎng)絡中的最小 ETT，Ni是選擇節(jié)點 i為下一跳的節(jié)點集合， min(ETT)* Ni反映了節(jié)點 i上的負載集中程度。 ? 收到 WCETTLB更新消息的接入節(jié)點，重新計算一條最佳路徑，計算最佳路徑上的 WCETTLBbest。 ? 網(wǎng)關放置是一個復雜的問題，可以描述為一個約束優(yōu)化問題。 ? 每個 MR節(jié)點（ vi）配置一組射頻無線接口，用 ρ(vi)={1, 2, … , |ρ(vi)| }表示，同一個節(jié)點的不同射頻接口配置在不同的信道上。 E = {e1, … , ek}為邊集。 ? IGW放置問題需要滿足以下約束條件： ? 全覆蓋：每個 MR至少連接到一個 IGW上（通過一跳或多跳路徑）。若使用多個正交信道，則 Wint是在 Rint范圍內使用所有正交信道的最大吞吐量。 WMN網(wǎng)絡架構與 IGW放置 ? 為了有效部署 WMN，提出了一些 WMN架構，以下為 [6]介紹的兩種： ? IGW指向和連接的簇 ? 以 IGW為根的樹 （ 1） IGW指向和連接的簇 ? 一個 IGW指向和連接的簇是一個連通圖 Clusteri = ( Vi, Ei )，其中 Vi = {Ii, v1’, … , vi’}， Ii是簇頭， v1’, … , vi’為 MR， Ei = {e1’, … , ei’}是指向 IGW Ii的邊集。 ? 尋找最小數(shù)目 IGW的設計目標轉化為尋找最小數(shù)目的以 IGW為根的樹，同時每個 IGW能夠滿足樹中所有節(jié)點的流量需求。 圖示 （ 2）以 IGW為根的樹 ? 以 IGW為根的樹是一棵連通樹，所有的邊指向作為根節(jié)點的 IGW。 ? 最小化 MRIGW的跳數(shù)： ? 研究表明，每個節(jié)點可獲得的吞吐量 λ為： ? 當使用多個信道時， ? 因此， IGW的放置應使得 MRIGW的平均跳數(shù)最小。 ? 投資成本 干擾模型 ? 理想鏈路模型： ? 如果路徑的跳數(shù)不超過一個給定值，路徑吞吐量不下降；超過該給定值，吞吐量為 0。 ? 部署完成后，節(jié)點 vi∈ V的物理位置固定，每個節(jié)點都有持續(xù)的電源供應，IGW的有線連接及因特網(wǎng)帶寬 j是無限的， IGW成本比 MR高。 ? 信道 i∈ CH上可能的數(shù)據(jù)速率用 wi bit/s表示。 網(wǎng)絡模型與問題描述 ? 每個 MR配置有一個或幾個無線接口； ? 具有幾個無線接口的MR可以同時在幾個不重疊的信道上與相鄰的 MR通信； ? IGW通過無線鏈路與相鄰 MR通信，通過有線鏈路連接因特網(wǎng)。 例子 仿真實驗結果 吞吐量 端到端延遲 9. 網(wǎng)關放置 [6] ? Mesh網(wǎng)絡的設計涉及許多問題，網(wǎng)關放置是 WMN設計的基本問題之一。 全局擁塞認知的路由方案 ? 每個 mesh路由器定期計算自己的擁塞水平，超過門限 σ時重新計算 WCETTLB，并向 Ni中的節(jié)點廣播更新的 WCETTLB。 基于 mesh路由器的負載平衡 ? [5]在路由測度 WCETT中引入負載因素，提出了 WCETTLB路由測度。在每一輪迭代中，選擇當前優(yōu)先級最高的節(jié)點（節(jié)點的優(yōu)先級等于剩余流量加轉發(fā)流量），嘗試為其分配當前最短路徑；如果當前最短路徑上任何一條鏈路無法提供所需的容量（總流量的 1/m， m為可用的網(wǎng)關數(shù)量），則嘗試分配次短路徑；分配成功后更新相關鏈路的代價（剩余容量），所有未分配最短路徑的節(jié)點重新計算它們的最短路徑。 ? 當接入中繼檢測到最小負載網(wǎng)關與缺省網(wǎng)關不同時，由該接入中繼產生的新的數(shù)據(jù)流將使用最小負載網(wǎng)關作為它的因特網(wǎng)出口。 基于路徑的負載平衡 ? 備用路徑路由（ Alternate Path routing）改進傳輸性能的前提條件是： ? 存在不相交的幾條路徑 ? 備用路徑長度在可接受的范圍內（不會導致延遲太大） ? 無線網(wǎng)絡中的路徑耦合盡可能小 ? 衡量路由 r1和 r2之間耦合度的指標： ? 當 r1上的一個節(jié)點發(fā)送時， r2上無法接收數(shù)據(jù)的節(jié)點的平均數(shù)量。 ? 仿真實驗表明， MIC的性能最好（吞吐量高、延遲小、信道利用率大）。 （ 4）加權累積 ETT（ WCETT） ? 路徑 p的 WCETT定義如下（ Xj是路徑 p中信道 j被使用的次數(shù)， maxXj為路徑上同一個信道被使用的最大次數(shù)： ? WCETT測度在 ETT的基礎上考慮了流內干擾。 ? 鏈路的 ETX和 ETT的關系如下（ s為包長， b為鏈路的傳輸速率）： ETT = ETX * s / b ? 路徑的權重定義為該路徑上所有鏈路的 ETT總和。 ? 由于長路徑和易損路徑具有較大的權重，因此 ETX測度反映了路徑長度和包丟失率的影響。 ? 跳數(shù)測度是保序的，存在有效的算法能夠找到最小跳數(shù)的無環(huán)路徑。 ? 這意味著，對于非保序的路由測度，只能使用按需路由、源路由或距離矢量路由，因為這些路由協(xié)議不要求保序性來確保無環(huán)路由。 流間干擾和流內干擾 流間干擾 流內干擾 計算最小權重路徑的有效算法 ? 研究表明，存在多項式復雜度的最小權重路由計算算法的充分必要條件是路由測度具有保序性。 ? 鏈路容量：隨著節(jié)點間距離的增大，鏈路容量下降。 ? 路由測度必須保證不會形成轉發(fā)環(huán)路。 ? 逐跳路由的關鍵是要仔細設計路由測度以避免出現(xiàn)路由環(huán)路。 ? 源路由（先應式路由） ： ? 源節(jié)點為一個數(shù)據(jù)流計算路由，將整條路徑放在包頭中。 ? 路由測度的設計要根據(jù)目標網(wǎng)絡的特性決定，WMN路由測度的設計要考慮以下兩方面的因素： ? 所使用的路由協(xié)議：哪一類路由協(xié)議適合 WMN，路由測度的設計應與路由協(xié)議相符合； ? Mesh網(wǎng)絡的特性：靜止節(jié)點 + 共享無線介質，有效的路由測度應考慮鏈路的信道分配，反映出干擾對路徑性能的影響。 ? 每個用戶可獲得的吞吐量隨用戶數(shù)量增加而趨近于零，因此， ? 無線網(wǎng)絡只應當包含少量用戶 ? 多數(shù)傳輸只應發(fā)生在鄰近區(qū)域，只有少量長距離傳輸（比如使用分簇結構），這樣可以縮小源 目的距離。 ? 網(wǎng)絡最大傳輸容量： ? 如果節(jié)點位置、流量模式及每個節(jié)點的發(fā)送功率都是最佳選擇的，則該任意網(wǎng)絡的傳輸容量為： ? 上界為： ? 節(jié)點最大傳輸容量： ? 如果網(wǎng)絡最大傳輸容量在 n個節(jié)點間平分，則每個節(jié)點的最大傳輸容量為： ? 若距目的節(jié)點 1m，則每個節(jié)點可獲得的吞吐量為： 物理模型下的實驗結果 ? 網(wǎng)絡最大傳輸容量： ? 當
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