Abstract
Since multi-radio multi-channel wireless mesh networks are widely brought into use, the channel assignment scheme plays a critical role in determining the performance of wireless mesh networks. Nowadays many channel assignment schemes have been proposed to enhance the performance of the wireless networks. However, most of the existing schemes assume that all the interference links induce the same level of interference on the target link, which will lead to poor network performance as the assumption deviates from the actual situation. In this paper, we propose a novel clique-based clustering channel assignment (CCCA) scheme which takes different levels of interfering links into consideration. By locally calculating maximum cliques in the interfering graph, CCCA logically partitions the networks into clusters and executes channel assignment in three stages to minimize interference of links including both non-coordinated interference and coordinated interference. The simulation results demonstrate that CCCA can significantly increase the network throughput, improve the fairness of network capacity distribution and decrease the end-toend delay, which enhances the performance of the wireless mesh networks effectively
چکیده
از زمانی که شبکه های مِش بی سیم چند کاناله چند رادیوئی در سطح زیادی بکار گرفته شده اند، شِمای تخصیص کانال نیز نقشی اساسی در رابطه با تعیین کارائی شبکه های مِش بی سیم بازی کرده است. امروزه، شِماهای تخصیص کانال زیادی به منظور بهبود کارائی شبکه های بی سیم پیشنهاد شده است. اگرچه بسیاری از شماهای موجود بر این مفروض بوده که همه ی لینک های داخل، از سطح تداخل یکسانی بر روی لینک هدف برخوردار بوده که این امر منجر به کارائی ضعیف شبکه میگردد، چرا که چنین فرضیه ای به طور از شرایط واقعی استنتاج شده است. در این مقاله قصد داریم یک شمای تخصیص کانال خوشه بندی مبتنی بر دسته (CCCA) را ارائه دهیم که از سطوح مختلفی از لینک های تداخلاتی استفاده میکند. با محاسبه ی محلی یک دسته ی بیشینه در گراف های مزاحم، CCCA از نظر منطقی اقدا به بخش بندی شبکه به خوشه ها نموده و تخصیص کانال را در سه مرحله اجرا نموده تا تداخل لینک های موجود-من جمله لینک هی غیر هماهنگ و هماهنگ- را کمینه سازد. نتایج بدست آمده از شبیه سازی نیز نشان میدهد که CCCA میتواند در سطح زیادی توان کاری شبکه را افزایش داده و انصاف توزیع ظرفیت شبکه را افزایش داده و تأخیر انتها به انتها را نیز کاهش دهد که این امر باعث بهبود کارائی شبکه های مش بی سیم میشود.
کلید واژه ها: شبکه های مش بی سیم، تخصیص کانال، چند کاناله-چند رادیوئی، دسته بیشینه
1-مقدمه
اخیراٌ، شبکه های مش بی سیم(WMN) به دلیل مزایایی از جمله ظرفیت بالا، نرخ داده ای بالا، هزینه ی پایین و مقیاس پذیری خوب، در سطح جهانی مورد توجه قرار گرفته اند. یک WMN را میتوان یک شبکه ای ارتباطی دانست که از گره های رادیوئی تشکیل شده و این گره ها در یک توپولوژی مش سازماندهی شده اند. MWN ها متکر به همکاری دوطرفه در بین گره های مش و به صورت بی سیم و چند هاپه بوده تا بتوانند دسترسی به اینترنت را در اختیار کاربر نهایی قرار دهند[1].
کاهش ظرفیت ناشی از تداخل لینک های بی سیم را میتوان چالش بزرگی از WMN ها دانست. امروزه، شبکه های مش بی سیم چند کاناله چند رادیوئی(MRMC) با گره هایی عرضه شده اند که مجهز به واسط های چند رادیوئی بوده که این واسط ها باعث کاهش تداخل شده و کارائی شبکه را بهبود میدهد. با بهره برداری از ویژگی های سیستم های MRMC، گره ها میتوانند به صورت همزمان به ارسال و دریافت پرداخته و همزمان میتوانند داده ها را به چندین همسایه ارسال کنند. شمای تخصیص کانال را میتوان یکی از تکنولوژی های کلیدی به منظور بهبهود کارائی شبکه های MRMC WMN دانست. در حال حاضر، شماهای زیادی در خصوص تخصیص کانال (CA) وجود داشته که به منظور بهبود کارائی شبکه پیشنهاد شده است[2]. بعضی از این شماها از روش خوشه بندی استفاده کرده تا پیچیدگی تخصیص کانال را کاهش دهند[3-5]. این شما ها، شبک را به خوشه هایی تقسیم کرده و تخصیص کانال را به یک مسئله ی محلی درد اخل خوشه ها تبدیل میکنند...