【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通讯系统，特别涉及。
技术介绍
无线Mesh网络(Wireless Mesh Network, WMN)是一种具有自组织多跳特性的新型宽带无线接入网络，它充分结合了无线局域网(Wireless LAN，WLAN)和Ad Hoc网络技术的优势，在灵活组网、提高网络覆盖范围、增强网络可靠性、减少前期投资等诸多方面都显现出很大优势。WMN的应用，克服了现有通信系统的一些缺点，可以为“最后一公里”接入问题提供理想的解决方案，从而达到通信的“无所不在”，被认为是下一代互联网中的重要组成部分，正引起学术界与工业界的广泛关注。随着用户数量不断增多，对服务质量的要求越来越高，有限的频谱资源已成为获取高性能数据服务的严重障碍，而传统的固定频谱分配模式无疑使这一问题雪上加霜。近年来，认知无线电技术(Cognitive Radio, CR)的产生和发展为人们提供了新的解决思路。CR通过动态分配空间和时间上暂时未用的空闲频谱，为新的无线应用提供工作频段。将CR技术引入到无线Mesh网络中，能够使得用户通过伺机占用的方式动态接入频谱，有望解决日益增长的无线通信需求和有限的频...
【技术保护点】
一种面向认知无线Mesh网络的路由优化装置，将该网络中的一个路由器作为用于资源分配的中心路由器，其他从路由器与中心路由器进行通讯，其特征在于：所述的从路由器内设置有资源分配器和业务传输器，其中：业务请求器(102)：用于向资源分配器(101)发起路由请求、报告从路由器监控的可用信道集；业务传输器(103)：用于接收资源分配器(101)的资源分配结果与路径配置结果，完成通信资源的配置，并根据配置的通信资源完成业务的传输；所述的中心路由器内设置有：资源分配器(101):?用于接收各业务请求器(102)发送的路由请求和可用信道集情况，完成全网通信资源的配置，并将资源配置消息发送给...
【技术特征摘要】
1.一种面向认知无线Mesh网络的路由优化装置，将该网络中的一个路由器作为用于资源分配的中心路由器，其他从路由器与中心路由器进行通讯，其特征在于: 所述的从路由器内设置有资源分配器和业务传输器，其中: 业务请求器(102):用于向资源分配器(101)发起路由请求、报告从路由器监控的可用信道集； 业务传输器(103):用于接收资源分配器(101)的资源分配结果与路径配置结果，完成通信资源的配置，并根据配置的通信资源完成业务的传输； 所述的中心路由器内设置有: 资源分配器(101):用于接收各业务请求器(102)发送的路由请求和可用信道集情况，完成全网通信资源的配置，并将资源配置消息发送给各业务请求器(102)。2.根据权利要求1所述的路由优化装置，其特征在于:所述的资源分配器(101)，包括: 路由请求接收器(1012):用于接收各业务请求装置发送的路由请求； 信道状态接收器(1013):用于接收各业务请求装置发送的可用信道情况； 跨层路由优化器(1015):用于根据接收的路由请求、可用信道完成全网通信资源的分配与各路由请求的路径配置，并将资源分配结果与路径配置结果发送给资源配置发送器(1014)； 资源配置发送器(1014):用于接收跨层路由优化器的资源分配结果与路径配置结果，并将接收的内容发送给业务传输器(103)。3.根据权利要求1所述的路由优化装置，其特征在于:所述的业务请求器(102)包括: 业务读取器(104):用于读取从路由器当前存储的待发送的业务流量； 业务流量预测器(1 05):用于预测资源等待分配时间间隔内到达的业务流量； 路由请求发送器(106):把读取的业务流量及预测的业务预测量相加作为总的业务请求量，并向资源分配器发起路由请求； 空闲信道监控器(107):用于实时监控从路由器当前可用的信道集，并将可用信道集发送给信道状态发送器(108)； 信道状态发送器(108):用于接收空闲信道监控器(107)的可用信道状态，并向资源分配器(101)中的信道状态接收器(1013)发送信道情况。4.根据权利要求1所述的路由优化装置，其特征在于:所述的业务传输装置(103)，包括: 资源配置接收器(109):用于接收资源分配器(101)的资源分配结果与路径配置结果; 资源配置器(1010):用于根据资源分配结果完成从路由器中通信资源的配置，主要包括从路由器各无线网卡通信信道与通信功率的配置； 业务传输器(1011):用于根据路径配置结果与配置的通信资源完成业务的传输。5.一种面向认知无线Mesh网络的路由优化方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤1:各从路由器内的业务请求器根据当前时刻实际的业务量与预测的业务量向中心路由器内的资源分配器发起路由请求；在业务请求的同时，采用捎带的方式向中心路由器内的资源分配器发送从路由器感知的信道占有情况，具体包括以下步骤:步骤1-1:业务量读取，各从路由器分别读取当前时刻各自业务请求队列中待发送的业务量； 步骤1-2:业务流量预测，各从路由器分别预测在各自资源分配的间隔时间内到达的总体业务量；在忽视资源请求与资源分配结果的传输时间的前提下，资源分配的时间间隔T为: T=Vt2 其中，h为中心路由器第一定时器设置的时间间隔，为接收所有路由请求与信道占用情况的时间，t2为中心路由器第二定时器设置的时间间隔，为执行基于粒子群的跨层优化方法的时间； 步骤1-3:路由请求计算与发送，各从路由器分别把各自当前业务请求队列中的业务量与预测的总业务量相加，并把相加后的业务量作为路由请求，分别发送给中心路由器上的资源分配器； 步骤1-4:信道状态监控与发送，各从路由器感知当前时刻各自的可用的信道集，并把感知可用的信道集通过捎带的方式分别发送给中心路由器上的资源分配器； 步骤2:中心路由器进行资源分配，接收当前所有的从路由器的业务请求及可用信道集，执行资源分配方法，为所有业务请求分配通信资源及配置路由路径； 所述的资源分配方法包括以下步骤: 步骤2-1:在第一定时器设置的时间间隔h内接收并保存各从路由器发送来的业务请求与信道空闲与占用情况； 步骤2-2:根据接收的业务请求与信道占有情况，在第二定时器设定的时间间隔t2内执行基于粒子群的跨层路由优化方法，计算出令用户满意的最优的路由路径及各路径上配置的信道与功率； 步骤2-3:中心路由器内的资源分配器将资源分配结果与路径配置结果发送给各从路由器的业务传输器； 步骤3:各从路由器内的业务传输器接收资源分配结果与路径配置结果，完成通信资源的配置，并根据配置的通信资源完成业务的传输，包括以下步骤: 步骤3-1:业务传输器接收资源分配结果与路径配置结果； 步骤3-2:业务传输器根据资源分配结果完成通信资源的配置； 步骤3-3:业务传输器根据路径配置结果与配置的通信资源完成业务的传输。6.根据权利要求5所述的面向认知无线Mesh网络中路由优化方法，其特征在于:步骤2-2所述的基于粒子群的跨层路由优化方法，包括以下步骤: 步骤2-2-1:设置种群规模M，最大进化代数maxGen，迭代代数初始化为O，同时输入从路由器数量为N并进行编号，全网的总信道数为C并进行编号，从路由器i e N的可用信道集OCi,从路由器i e N的无线网卡数Ii，从路由器的功率等级划分Q个等级，执行粒子群优化算法的惯性权重因子《，常数C1与C2 ; 步骤2-2-2:产生粒子群优化算法的初始种群； 步骤2-2-3:种群评价，评价种群中每个粒子的适应值； 步骤2-2-4:粒子资源分配向量与速度分配向量更新； 步骤2-2-5:迭代代数+1，并判断迭代代数是否小于最大迭代代数maxGen，如是，转步骤 2-2-3 ； 步骤2-2-6:结果...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾杰，林秋思，陈剑，王荣，侯文健，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：
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