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张 颉1，柴继文1，孙冠杰2，林水2，余飞龙2

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（1.国四川省电力公司电力科学研究院，四川 成都610072；2.电子科技大学 通讯与信息工程学院，四川 成都611731）

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摘 要： 由于无线Mesh络信道配算法的功能增益与络的流量负载特色密切相关，在对多射频多信道无线Mesh络的流量特色进行析的根底上，提出一种静态信道配的启示式算法LPFCA。该算法依据无线链路在络拓扑的方位信息来估量无线链路的预负载状况，并对络无线链路的预负载进行量化级，用整数线性规划对信道配进行描绘并运用方针函数对信道配进行优化，使络总的搅扰权重最小化。仿真成果表明，比较于现有的算法，该算法在吞吐量上均匀提高了18.9%。

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图类：TP393

新易盛通讯技能股份有限公司,新易盛通讯技能股份有限公司

文献标识：A

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.023

文引证格局：张颉，柴继文，孙冠杰，等. 依据链路负载级的无线Mesh信道配算法[J].电子技能运用，2016，42：82-84，89.

英文引证格局：Zhang Jie，Chai Jiwen，Sun Guanjie，et al. A link load classification-based channel assignment algorithm for wireless Mesh networks[J].lication of Electronic Technique，2016，42：82-84，89.

0 导言

信道配是多射频多信道无线Mesh络的关键技能之一，优异的信道配计划可以增大络吞吐量，提高络功能。

文献[1-3]经过处理节点、接口与信道之间的和谐联系避免了波纹效应，完成负载平衡，可是该对络的拓扑有束缚，影响路由的灵活性。文献[4]选用模拟退火算法缓解接口束缚对信道配功能的影响，提高了节点接口受束缚条件下的信道配的功能。文献[5，6]以减小搅扰来化络吞吐量为方针，经过树立络抵触图，选用启示核算法寻觅低搅扰的信道配。文献[7，8]选用粒子智能优化算法来处理信道配问题，以大局配的方法来到达络整搅扰的最小化，可是这种没有考虑流量款式对信道配的影响。文献[9]提出了依据流量感知的信道配，将流量感知要素加入到信道配的规划，可是这种信道配依赖于路由协议的联规划。本文从链路负载估量和信道配两阶段介绍信道配战略LDFCA算法。

1 算法描绘

无线Mesh主干作为接入络，其络架构图如图1所示，一切无线Mesh路由器方位固定，为Mesh客户端作回传接入。无线Mesh主干具有络流量向关节点会聚、络流量布不均匀的特色；同，在部分节点越密布处节点流量负载越重。

1.1 信道配模型

将无线Mesh无线络拓扑表明为一个无向图G={V，E}，其V为无线Mesh络的节点集。整个无线Mesh络可用正交信道表明为CK={1，2，3，…K}，将一切正交信道别标为：1，2，3，…K。关于每个无线Mesh络节点u∈V，节点u的无线射频接口数用R表明，C表明节点运用的正交信道集。

E表明该无线Mesh络的链路集，关于u，v∈V，存在euv∈E，表明节点u和节点v在互相的传范围内，可在相同信道上通讯，节点u和节点v存在一条通讯链路euv。节点u的街坊表明为NBu={i|i∈V，eui∈E}。

关于每个无线Mesh络节点，一个无线射频接口在某一刻最多只能配一个信道。同，为了确保每个射频接口的有功效，节点接口数不能超过可用的正交信道数。所以有如下联系：

关于多射频多信道无线Mesh络，链路euv通讯的条件如式、式所示：

式，xuv表明链路euv上所配的信道标。当euv∈E，而且配信道k给链路euv，k∈CK，xuv=k；不然，xuv=0。

式，当链路euv被配了某个信道，表明链路euv有用，得到fuv=1；不然，链路euv未配信道或许节点u和节点v间不存在链路，得到fuv=0。设F={fuv|u，v∈V且xuv∈X}表明无线Mesh络一切链路的有用状况。

关于多射频多信道无线Mesh络，由式得到的搅扰矩阵GC仅仅一个潜在搅扰矩阵，只有当互为潜在搅扰链路的两条链路作业在相同信道上才干真实成为络的有用搅扰。所以依据式、和可得I来表明两条链路间存在有用搅扰。

式，PL_CID表明链路带上负载权重后络的整搅扰权重，即每两条彼此搅扰的链路的链路负载权重之和。

综上，信道配模型即便PL_CID的值最小。

1.2 节点优先级的划及节点负载权重的核算

在无线Mesh主干络，越接近关节点的链路预流量越大，对带宽的需求也越大，而链路的带宽取决于链路周围的搅扰，接近关节点的链路应配搅扰较小的信道以取得较大的带宽。本文依据节点间隔关节点的远近程度，选用配节点优先级PL的战略，使接近关节点的节点配较高的优先级。

同，络部分节点越密布处，节点预接受的流量也越大，节点周围链路搅扰越大，优先考虑给节点密布处的链路配搅扰较小的信道，平衡整个络的搅扰。在这里考虑节点的密布程度对信道配的影响，选用为每一个节点核算它的街坊数NB（Neighbor）的方法来表征节点的密布程度。在得到节点的优先级PL和街坊数NB之后，经过核算得到每个节点的节点负载权重。

首要运用Dijkstra算法来核算每一个节点到关节点的最小跳数并以此为每一个节点级，关节点的级数为1级，顺次往下，直至络一切的节点都配一个等级PLi，其i为节点标；同核算每一个节点周围的一跳街坊节点数目NBi，以此来表明周围节点的密布程度。然后界说每一个节点的节点负载权重为

以图2为例，以节点3为关节点，核算每个节点的优先级、街坊数以及节点负载权重，如表1所示。

1.3 算法完成流程

在为每一条链路配信道，需求核算该链路在每一个可用信道上的搅扰权重值，以取搅扰最小的信道配给当时链路。链路在信道c上的搅扰权重值为该链路搅扰范围内一切运用信道c的链路负载权重之和。

2 仿真试验与析

2.1 仿真场景阐明

本节在NS3仿真上仿真LPFCA算法与文献[8]算法的功能，仿真成果首要经过络吞吐量和均匀端到端延两个方针来衡量。

仿真每个节点的传间隔和搅扰间隔别设置为250 m和550 m，在1 200 m×1 200 m的区域内随机成包括32个节点的络拓扑，每个节点均装备2个无线卡，无线链路的传速率为54 Mb/s。路由协议选用802.11s规范的HWMP，传事务类型为UDP的CBR流，数据流的源节点随机取，意图节点为关节点，启RTS/CTS机制，每个数据包为1 024 B，仿真间为100 s。

2.2 仿真成果析

仿真的功能方针核算如下：

络吞吐量：

其 Lpkt为每个数据包的长度，Nrp为成功传的包的数量，T为仿真间。

均匀端到端延：

本末节首要仿真LPFCA和文献[8]的算法在不同可用信道数下的吞吐量比照。然后别取3种不同可用信道数，仿真跟着数据流数意图添加两种算法的功能。

2.2.1 不同信道数下的吞吐量比照

图3的Channel-Number表明可用信道数目，Throughput表明络吞吐量，以kb/s为单位。图3表明了LPFCA和文献[8]的算法在不同可用信道数下的络吞吐量比照。LPFCA相关于文献[8]在吞吐量上均匀提高了18.9%。

2.2.2 不同数据流下的功能仿真

图4仿真了在不同数据流数量下吞吐量和延的改变状况。

从图4可以看出，在3个可用配信道下，LPFCA吞吐量均匀提高了22.6%，延减小了16.7%；在6个可用配信道下，LPFCA吞吐量均匀提高了15.6%，延减小了17.8%。

总而言，LPFCA算法在吞吐量和延上都现出较优的功能，这是由于无线Mesh络流量布不均匀，各链路上承载的流量负载也不同，而LPFCA以无线链路的方位信息来预估无线链路的预负载的方法结了无线Mesh络的流量特色，使得预负载越大的链路可以配搅扰越小的信道以获取更高的带宽来满意流量负载需求，因此可以现出更好的功能。

3 定论

本文首要树立信道配模型，用线性规划方法描绘信道配的方针函数和束缚条件；然后依据链路的方位信息和络的流量特色来估量链路的预负载状况，同为每一条链路核算一个链路负载权重；最终以每条链路的负载权重为根底，以启示式算法的方式为其配信道。与文献[8]的算法比较，LPFCA更符无线Mesh络的流量特色，更能满意其流量负载需求。经过仿真成果证明，该算法可以有用地提高无线Mesh络的吞吐量，减小延。

参考文献

[1] RANIWALA A，CHIUEH T.Evaluation of a wireless enter-prise backbone network architecture[C].High Performance Interconnects，2004.Proceedings.12th Annual IEEE Symposium on.IEEE，2004：98-104.

[2] RANIWALA A，CHIUEH T.Architecture and algorithms for an IEEE 802.11-based multi-channel wireless mesh network[C].INFOCOM 2005.24th Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies.Proceedings IEEE.IEEE，2005，3：2223-2234.

[3] KVASANUR P，VAIDVA N F.Routing and interface assignment in multi-channel multi-interface wireless networks[C].Wireless Communications and Networking Conference，2005 IEEE. IEEE，2005，4：2051-2056.

[4] CHEN Y Y，CHEN C，JAN R H.Impact of interface constraint on channel assignment in wireless mesh networks[C].Wireless Communications and Networking Conference ，2013 IEEE.IEEE，2013：1309-1314.

[5] MARINA M K，DAS S R，SBURAMANIAN A P.A topology control roach for utilizing multiple channels in multiradio wireless mesh networks[J].Computer networks，2010，54：241-256.

[6] 彭民，刘浩.多信道无线Mesh络信道配算法[J].核算机运用，2009，29：1849-1851.

[7] 张旭，殷兴盛，熊辉，等.无线Mesh络依据离散粒子优化的信道配算法[J].现代电子技能，2013，8：31-36.

[8] MOUNTASSIR T，NASSEREDDINE B，HAQIQ A，et al.An efficient optimization model for Fixed Channel Assignment in Wireless Mesh Networks[C].Next Generation Networks and Services，2012.IEEE，2012：177-180.

[9] AVALLONE S，STASI G，KASSLER A.A traffic-aware channel and rate reassignment algorithm for wireless mesh networks[J].IEEE Transactions on Moblie Computing，2013，12：1335-1348.