無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)-閱讀頁(yè)
2024-08-07 18:45本頁(yè)面
【正文】 性能和可靠性。 ? 基于 Mesh路由器的負(fù)載平衡： ? 實(shí)現(xiàn) Mesh骨干網(wǎng)內(nèi)部的負(fù)載平衡。 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中路徑耦合的例子 基于網(wǎng)關(guān)的負(fù)載平衡（ 1） ? [2]采用的負(fù)載平衡策略： ? 提供接入服務(wù)的中繼節(jié)點(diǎn)在其維護(hù)的生成樹(shù)上，選擇可獲得最好性能（由路由測(cè)度決定）的網(wǎng)關(guān)作為缺省網(wǎng)關(guān)。 ? 每個(gè)接入中繼使用一個(gè) RTT探測(cè)工具監(jiān)視到各個(gè)網(wǎng)關(guān)的最佳路由的質(zhì)量，具有最小 RTT值的網(wǎng)關(guān)被設(shè)為最小負(fù)載網(wǎng)關(guān)。 基于網(wǎng)關(guān)的負(fù)載均衡（ 2） ? [6]允許每個(gè)節(jié)點(diǎn)將其流量平均分配到所有可訪問(wèn)的網(wǎng)關(guān)上，提出了兩種調(diào)度方案。 ? 算法為每個(gè)節(jié)點(diǎn) 網(wǎng)關(guān)對(duì)維護(hù) k條最短路徑。這個(gè)過(guò)程不斷重復(fù)，直至為所有節(jié)點(diǎn)分配好最短路徑。 ? 例如，若節(jié)點(diǎn)到三個(gè)網(wǎng)關(guān)的最小跳數(shù)分別為 3和 4，則它會(huì)發(fā)送 12/26的流量給最近的網(wǎng)關(guān)，發(fā)送 8/26的流量給次近的網(wǎng)關(guān)，發(fā)送 6/26的流量給最遠(yuǎn)的網(wǎng)關(guān)。 ? 路徑 p的 WCETTLB定義為： WCETTLB (p) = WCETT (p) + L (p) ? QLi為路徑 p上節(jié)點(diǎn) i的平均隊(duì)列長(zhǎng)度， bi是節(jié)點(diǎn) i的傳輸速率，QLi/bi稱為節(jié)點(diǎn) i的擁塞水平。 ? 論文稱 WCETTLB是保序的。 ? 收到 WCETTLB更新廣播的節(jié)點(diǎn)再向以它為下一跳的節(jié)點(diǎn)廣播，直至擁塞信息傳播到接入路由器。若 WCETTLBcurrent WCETTLBbest≥δ，切換到最佳路徑上，否則繼續(xù)使用當(dāng)前路徑。 ? 增加網(wǎng)關(guān)數(shù)量有助于提高網(wǎng)絡(luò)性能，但每個(gè)網(wǎng)關(guān)必須配置因特網(wǎng)接口，這使得網(wǎng)關(guān)（ IGW）比普通mesh路由器（ MR）成本高很多，節(jié)省網(wǎng)關(guān)數(shù)量也非常重要。 ? [6]設(shè)計(jì)了能夠反映 WMN特性的網(wǎng)絡(luò)模型，給出了網(wǎng)關(guān)放置的問(wèn)題描述，并提出了求解這一問(wèn)題的啟發(fā)式算法。 網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景 網(wǎng)絡(luò)模型 ? 無(wú)向圖 G =（ V, E）， V = {v1, … , vn} 是網(wǎng)絡(luò)中 n個(gè)節(jié)點(diǎn)（ MR和 IGW）的集合，其中 m個(gè)是 IGW，其余為普通 MR， m (n–m ) 。 ? 集合 CH = {1, 2, … , c}代表無(wú)線系統(tǒng)中 c個(gè)不重疊的信道。 ? MR用于骨干連接的射頻傳輸距離均為 Rtran，當(dāng)且僅當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離小于通信距離時(shí)，它們之間存在一條邊。 ? 給定一個(gè) MR vi∈ V，其流量可能包括兩部分： 1）本地因特網(wǎng)流量 Tl (vi)，由其服務(wù)區(qū)內(nèi)的移動(dòng)用戶產(chǎn)生； 2）中繼因特網(wǎng)流量 Tr (vi)，為其它 MR轉(zhuǎn)發(fā)的流量。 問(wèn)題描述 ? IGW放置問(wèn)題定義為： ? 給定一個(gè)具有 n個(gè) MR的網(wǎng)絡(luò)，從中選擇 m個(gè)節(jié)點(diǎn) I = {I1, … , Im }，使得 WMN能夠滿足每個(gè) MR的因特網(wǎng)流量需求（即 Tl (vi)）。 ? IGW的吞吐能力：網(wǎng)絡(luò)中所有 IGW的吞吐能力之和不小于網(wǎng)絡(luò)中總的流量需求： ? MR的吞吐能力：通過(guò)一個(gè) M（ vi ） R的流量不能超過(guò)它的吞吐能力： ? 共信道干擾（ cochannel interference）： IGW和 MR的吞吐能力受干擾影響。 ? 基于跳數(shù)的吞吐量下降模型： ? 從 MR vi到一個(gè) IGW的長(zhǎng)為 p跳的路徑，為獲得的吞吐量 Tl (vi)，實(shí)際需要的吞吐量 T’l (vi, p) 可用下式估算，其中 α為每跳多消耗的吞吐量比例： ? 基于碰撞的模型： ? 令 Rint為一個(gè)信道的干擾范圍（ Rint Rtran），在這個(gè)范圍內(nèi)信道不能被重用， Wint為在該范圍內(nèi)使用信道的最大吞吐量。 優(yōu)化目標(biāo) ? 最小化 IGW的數(shù)量： ? 確定 IGW的位置，使得用最少數(shù)量的 IGW提供足夠的網(wǎng)絡(luò)吞吐能力。 ? ）可承受的計(jì)算復(fù)雜度： ? 尋找 IGW的最佳放置是一個(gè) NP難的問(wèn)題。 ? IGW指向和連接的簇是一個(gè)有向圖 G’，它具有以下特性： ? Clusteri為無(wú)環(huán)連通圖，簇頭為所選擇的 IGW； ? 每條邊均從一個(gè) MR指向 IGW； ? 每個(gè) MR通過(guò)一跳或多跳連接到 IGW，一個(gè) MR可以有多條路徑指向 IGW； ? 給定 n個(gè)節(jié)點(diǎn)的一個(gè)初始 WMN，可以將網(wǎng)絡(luò)劃分成 m個(gè)不相交的簇，每個(gè)簇的簇頭為一個(gè) IGW，每個(gè) IGW有能力滿足本簇內(nèi)所有MR的流量需求。 ? 基于樹(shù)的 WMN由以 IGW為根的樹(shù)組成。 ? 前面的約束條件轉(zhuǎn)化為： ? IGW吞吐能力的限制轉(zhuǎn)化為對(duì)樹(shù)的規(guī)模限制： ? 前兩個(gè)干擾模型轉(zhuǎn)化為對(duì) MRIGW跳數(shù)的限制 ? 中繼負(fù)載的限制： IGW放置的線性規(guī)劃描述 參考文獻(xiàn) [1] Ian F. Akyildiz, et, al. A Survey on Wireless Mesh Networks. IEEE Radio Communications. Sep. 2022. [2] Krishna N. Ramachandran, et, al. On the Design and Implementation of Infrastructure Mesh Networks. IEEE workshop on Wireless Mesh Networks, 2022. [3] P. Gupta, and P. Kumar. The Capacity of Wireless works. IEEE Trans. Info. Theory. , , . [4] Yaling Yang, Jun Wang, and Robin Kravets. Designing Routing Metrics for Mesh Networks. IEEE Workshop on Wireless Mesh Networks, 2022. [5] Liang Ma, and Mieso K. Denko. A Routing Metric for LoadBalancing in Wireless Mesh Networks. AINAW’07, 2022. [6] Bing He, et, al. Optimizing deployment of Inter gateway in Wireless Mesh Networks. Computer Communications, 31(2022). [7] A. Raniwala, and T. Chiueh. Architecture and Algorithms for an IEEE multichannel wireless mesh work. Info’05. [8] S. Waharte, and R. Boutaba. Treebased Wireless Mesh Network Architecture: Topology Analysis. MeshNets’05.
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