[发明专利]一种多射频无线Mesh网络快速数据分发方法

说明书

技术领域

    本发明具体涉及一种多射频无线Mesh网络（MR-WMN）快速数据分发方法。

背景技术

    无线Mesh网络（无线网状网络）是面向移动互联网环境的新一代无线多跳接入网络。它能够为覆盖范围内的大量移动终端提供普适的无线接入Internet服务。为减少链路干扰，提高网络同时承载的数据流，无线Mesh网络引入了多射频、多信道技术和网络编码技术。多射频、多信道技术对无线频谱进行频分复用，有效减少无线链路干扰，提高网络容量；网络编码技术允许中间MAP（Mesh接入点）对数据进行处理（即：编码变换），而不仅仅是存储、复制和转发，显著提高了Mesh网关到目的MAP组的最大流速率。

尽管网络编码技术能够提高网络流速率，它也同时增大了网络平均端到端时延，导致MPP（Mesh网关）无法实现快速数据分发。这是因为NCM（网络编码机制）是以“数据块”为单位，同时对一组数据进行处理。当缓冲区数据包不足以编码时，编码方案要求MAP等待足够数量的数据包后再进行。译码过程与此类似。该过程导致同一批次的编码包相互构成依赖关系，第一个到达目的MAP的编码包必须缓存并等待同一批次的最后一个数据包到达后才能完成译码。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种提高MPP向特定MAP组快速分发数据的方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种多射频无线Mesh网络快速数据分发方法，包括以下步骤：

（1） Mesh网关在公共信道使用广度优先遍历对多射频无线Mesh网络进行分层，并对每层编号；

（2）按照所述步骤（1）中的编号自底向Mesh网关逆序处理每一层Mesh接入点：

a、当某Mesh接入点A的全部父接入点均不包含在分发树中，则从该Mesh接入点的父接入点中选择一个父接入点B加入分发树，所述父接入点B具有最大数量的子接入点；

b、调整所述步骤a中的接入点B用于发送数据的射频数量，使缓存编码块的时延最小化；

c、调整接入点B的所有子接入点用于接收数据的射频数量，使其与所述步骤b中接入点B用于发送数据的射频数量相匹配；

（3）当所有层次处理结束后，输出分发树。

上述步骤b中接入点B用于发送数据的射频数量根据以下累积分布函数进行调整：

                                                                                  其中，N_d为Mesh接入点组的成员数量，τ为成功分发缓存编码块所耗费的时间，Y(τ)为其分布函数，p为无线信道传输成功率，N_s为用于发送数据的射频数量，式I_x(a, b)是正则化不完全β函数，表示如下：

。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明多射频无线Mesh网络快速数据分布方法利用多射频无线Mesh网络自身多射频、多信道的特点，通过智能分析网络状态，根据网络状态对网络参数进行调整，解决网络编码造成的编码/译码缓冲时延，达到提高MPP向特定MAP组快速分发数据的目的，该方法易于部署、收敛快、执行效率高、优化效果明显。本发明通过面向网络编码的数据分发框架，精确刻画了网络编码环境下的MR-WMN数据分发时延，定量给出了MR-WMN数据分发的时延计算方法。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明MR-WMN快速数据分布方法进行详细说明。

本发明采用下述面向网络编码的MR-WMN数据分发框架（NDF）：