一种无线mesh网络生存时间优化方法技术

本发明专利技术针对无线mesh网络的生存时间难以实现动态高效管理问题，通过建立网络生存时间优化模型和进行节点休眠时间工程化等效优化处理，实现无线mesh网络的生存时间优化管理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信网络领域，特别是涉及排队论，以及优化理论。
技术介绍
当今社会，信息化日益发展，网络用户数量不断增多，对信息传输质量的要求也愈来愈高，用户也迫切需要能够快速、准确地获取各种网络信息，如何在有限的无线带宽范围内改善无线网络的传输性能，此问题已成为当今无线网络研究领域的重要课题之一。在此背景下，各种信息技术、网络技术、通信技术、及多媒体技术的快速发展，为用户的生活带来了极大的方便，无线网络领域已成为近年来通信与计算机领域迅猛发展的领域之一，其快速发展为用户较高的网络业务需求提供灵活高效的网络支持。作为一种新兴的宽带接入技术，无线Mesh网络(无线网状网)既克服了WLAN技术的热点接入问题，又拥有AdHoc自组织网络中移动节点的独立路由和主机功能,不采用基站式的网络中心控制点而是采用分布式控制方式进行控制。网络中的每个无线节点可以既是接入点又是路由器，且每个节点都能够发送信号也能够接收信号，并与一个或者多个对等节点直接通信，与传统网络相比，无线mesh网络通常具有较短的无线链路长度，这样不仅能够降低天线成本还能够降低信号的发射功率，进而降低不同系统之间信号的干扰和系统自身信号的干扰，优化了无线链路设计，减轻了链路之间的干扰，无线mesh网络的结构如图1所示。因此，为提升无线mesh网络的路径传输能力，有必要设计一种高效的生存时间优化方法，实现链路质量和网络可靠性的提升。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：通过建立网络生存时间优化模型和进行工程化等效优化处理，实现无线mesh网络的生存时间优化管理。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：A、建立网络生存时间优化模型；B、进行工程化等效优化处理；C、将工程化处理获得的优化解与通过建立生存时间优化模型获得的优化解进行对比，并自适应修正无线mesh网络的生存时间优化模型。所述步骤A中，具体为：maxt其中t为无线mesh网络节点的平均生存时间，fij为从节点i至节点j的业务流，si为节点i产生的数据量，Erx为接收单位数据的能量消耗，Etx,ij为发送单位数据在链路(i,j)上产生的能量消耗，dij为节点i至节点j之间的距离，dint为内部节点距离，EElec为电路系统的能量消耗，εamp为发射器效能，α为路径丢失系数，ei为单个网络节点所需电量，为DS算法集合，为第k个DS算法的签名尺度，为第k个DS算法的签名能量消耗，为决策变量，若节点i使用第k个DS算法则反之则为连续变量，M为生存时间t的上限，G(V,A)为网络拓扑的直连图，V为包含基站的节点集合，W为不包含基站的节点集合，Si为节点i的签名开销量，Ec,i为节点i的能量开销量。所述步骤B中，具体子步骤为：a.估计b.估计和c.判断Ni(δ)<δs是否成立，若成立则获取使得并转至子步骤d，反之则转至子步骤e；d.获得节点i的估计休眠时间e.获得节点i的估计休眠时间f.遍历所有网络节点，并获取其相应估计休眠时间，其中C(δ)为在时隙δ中节点i的业务需求，为在时隙δ中节点i-1的业务流到达量，为在时隙δ中节点i的业务需求与节点i-1的业务流到达量之间的差值，为反向差值流量，δs为业务流s的端到端传输时延上限，ai(τ)为在当前时间τ内节点i的到达业务流量，为具有大小的业务流处理时间，为的处理时间，为归一化反向差值流量，Ni(δ)为临时节点用于存放控制信息的时间，为网络的平均休眠时间。所述步骤C中，具体为：当网络形态为g内，将工程化处理获得的优化解与通过网络生存时间优化模型获得的优化解进行对比，若二者的优化解集合完全一致，则将该优化解作为网络形态g的优化解；若二者的优化解集合不一致，则将工程化处理获得的优化解作为网络形态g的最终优化解集合，并修正网络生存时间优化模型中的无线mesh网络的可调参数使其获得工程化处理的优化解集合，并将修正后的网络生存时间优化模型作为下一个网络形态g+1的网络生存时间优化模型；无线mesh网络的网络形态集合为G＝{1,2,...,g,g+1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线mesh网络生存时间优化方法，通过建立网络生存时间优化模型和进行工程化等效优化处理，实现无线mesh网络的生存时间优化管理，包括如下步骤：A、建立网络生存时间优化模型；B、进行工程化等效优化处理；C、将工程化处理获得的优化解与通过建立生存时间优化模型获得的优化解进行对比，并自适应修正无线mesh网络的生存时间优化模型；D、建立路径优化模型，并自适应修正路径优化模型。

【技术特征摘要】
1.一种无线mesh网络生存时间优化方法，通过建立网络生存时间优化模型和进行工程化等效优化处理，实现无线mesh网络的生存时间优化管理，包括如下步骤：A、建立网络生存时间优化模型；B、进行工程化等效优化处理；C、将工程化处理获得的优化解与通过建立生存时间优化模型获得的优化解进行对比，并自适应修正无线mesh网络的生存时间优化模型；D、建立路径优化模型，并自适应修正路径优化模型。2.根据权利要求1的方法，对于所述步骤A其特征在于：具体为：maxts.t.Σj&Elemen...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄东，龙华，杨涌，
申请(专利权)人：高道华，
类型：发明
国别省市：重庆;50