2017年第36卷第12期
传感器与微系统(Transducer and Microsystem Technologies）
137
DOI:10.13873/J.10009787 (2017)12-0137-04
无线网状网络的多路径路由与调度算法
崔智军",2
（1.安康学院电子与信息工程学院，陕西安康725000； 2.西北工业大学电子信息学院，陕西西安710129）
摘要：提出了一种保障服务质量的多路径路由算法，数据分组可通过多条不同的路径进行传输，以提升网络总吞吐量性能。进一步提出了一种多路径调度策略。通过使用调度策略，基于当前可用带宽信息和路径所引人的时延信息，数据分组在传输前可被分成多段并通过不同的路径发送，根据路径时延调整优化调度策略，从面使得数据可通过在不同的路径上进行更高效地传输。仿真实验进一步验证了本文提出的
路由机制和调度策略在不同网络负载下的优越性。关键词：无线网状网络；多路径；负载均衡
中图分类号：TN925
文献标识码：A
文章编号：10009787(2017)12-0137-04
Multipathroutingand schedulingalgorithmfor
wirelessmeshnetworks
CUI Zhi-jun'-2
(1. College of Electronics and Information Engineering,Ankang University,Ankang 725000, China: 2. College of Electronics and Information,Northwestern Polytechnical University, Xi' an 710129, China)
Abstract: A novel multipath routing algorithm with QoS provision is presented,in which traffie takes multipath to reach the destination, thereby increasing the aggregated throughput. Based on proposed multipath routing algorithm,a scheduling strategy is further proposed, by which the traffic is divided into multiple segments before transmited according to the path available bandwidth and path delay, The scheduling strategy can be adjusted according to the path delay ,therefore data packets can be transmitted on multipath with more high efficiency. The routing scheme and the multipath scheduling strategy are verified by network simulations performed with different network load.
Key words: wireless mesh networks; multipath; load-balancing
0引言
无线网状网络（wirelessmeshnetworks，WMNs）是一种呈网状拓扑结构且节点资源有限的无线自组织网络，通常由网关、Mesh节点和路由器组成:1-3:。WMNs是一种高效且鲁棒的可扩展无线通信系统，且随着各种路由及调度方法的出现，使得音视频流的服务在WMNs上可行:45:，因面适用于实时应急通信方案。由于无线链路之间的干扰和传输信号的衰落容易造成链路流量下降，会导致WMNs中的数据传输过程存在巨大的挑战“}。针对该问题，有研究提出了利用多路径传输视频，一般根据路由跳数及时延对路由进行评估，通过最小化路由的跳数或时延获得最优路径"7：。而在WMNs中，采用多路径路由协议可以节省带
宽，提高安全性和可靠性，也可以避免路由紧更新，提高数据的传输，增加带宽。尽管目前基于WMNs已开发了一些多路径路由协议与算法，例如AOMDV，TORA，SMR协议与EECA算法("-B:等，但多路径负载平衡仍然是路由协议中难以解决的关键间题。一方面，源节点的数据包分发策略可能导致速率分配不公平的间题；另一方面，由于无线通信自身内在的属性可能会导致无线网状网中的多路径负载平衡的优势不太明显。可以看出，高效的多路径路由协议有助于延长WMNs的生命周期。因此，在多路径路由协议中，一方面，制定更有效的拥塞控制和速率调整策略亦变得尤为重要；另一方面，针对多路径路由协议制定合适的路径质量评价指标，对评估负载平衡和拥塞控制计划同样至关
收稿日期：2017-10-16
*基金项目：国家自然科学基金资助项目（61461025）：陕西省教育厅科学研究计划资助项目（17JK0018）；国家级大学生创新调练项日（G201711397005）：安康学院校级青年基金资助项目（2017AYQN08）