A Cluster Based Multi-Radio Multi-Channel Assignment Approach in Wireless Mesh Networks

توضیحات

ABSTRACT

Wireless mesh networks (WMNs) are receiving increasing attention as an effective means to provide  broadband internet. Throughput is a major QoS in WMNs keeping in view of their perceived application areas and others being connectivity and reliability. WMNs use multiple radios and orthogonal communication  channels to reduce interference and increase throughput and at the same time providing path redundancy, reliability and connectivity. In our work we propose a cluster based channel assignment scheme for WMNs  and assume that the wireless radio interfaces are equipped with IEEE 802.11 network interface cards (NICs). We have extensively simulated our work using ns-2 network simulator and compared it against well-known channel assignment techniques and our result exhibits a significant increase in throughput.

INTRODUCTION

Wireless Mesh Networks are dynamically self-organized and self-configured with a high degree of fault  tolerance having low deployment and maintenance cost. They are an alternative to the traditional Wi-Fi  networks, which requires extensive infrastructure and suffers from the last mile connectivity problem. WMNs provide a platform to integrate various types of networks like WSN, Wi-Max, and Cellular and also to provide broadband internet connectivity to mobile nodes or to remote residential areas. All the perceived applications of WMNs require a high throughput, low latency and adequate path redundancy as its major QoS  requirements. Multihop wireless communication in WMNs is beset with several problems such as high  interference, increased collisions due hidden/exposed terminals and high levels of congestion with all  aggregating to produce an extremely low end-to-end throughput. Due to the rapid advancement in  electronics technology, it is feasible to equip each wireless node with multiple radios with each operating simultaneously over different orthogonal channels. The resulting network known as multi-radio multi-channel mesh (MR-MC WMNs) reduces wireless interference as adjacent radios operate over different orthogonal  channels and the throughput increases. The mapping between a radio interface and an orthogonal channel is known as the channel assignment problem (CA)  and is critical to the proper functioning of the MR-MC WMNs. Various formulations for CA have been proposed in literature and it is proved that CA is a NP-Hard problem. As such, no deterministic polynomial bounded method exists for CA and we have to concentrate on developing heuristic methods.

چکیده

شبکه های مشبک بی سیم (WMN ها) به عنوان وسیله ای موثر برای ارائه اینترنت پهن باند توجه بیشتری را به خود جلب می کنند. کارایی QoS اصلی در WMN ها با توجه به مناطق کاربردی ادراک شده آن است و دیگران قابلیت اتصال و قابلیت اطمینان دارند. WMN ها از چندین رادیو و کانال های ارتباطی ارتجاعی استفاده می کنند تا باعث کاهش تداخل و افزایش کارایی شوند و در عین حال باعث اضافه کاری، قابلیت اطمینان و اتصال به مسیر شوند. در کار ما پیشنهاد یک تخصیص کانال مبتنی بر خوشه برای WMN ها و فرض کنیم که رابط های رادیویی بی سیم با کارت های رابط شبکه IEEE 802.11 (NICs) مجهز شده اند. ما کارهای خود را با استفاده از شبیه ساز شبکه ns-2 به طور گسترده شبیه سازی کرده ایم و آن را در مقایسه با تکنیک های اختصاصی کانال شناخته شده مقایسه می کنیم و نتیجه ما افزایش قابل توجهی در عملکرد را نشان می دهد.

مقدمه

شبکه های بی سیم Mesh به صورت پویا خود سازمان یافته و خود پیکربندی شده با درجه بالایی از تحمل گسل با هزینه کم و استقرار و تعمیر و نگهداری. آنها یک جایگزین برای شبکه های سنتی Wi-Fi هستند که نیاز به زیرساخت های گسترده ای دارند و از مشکل اتصال آخرین مسافت رنج می برند. WMN ها یک پلت فرم برای ادغام انواع مختلف شبکه هایی مانند WSN، Wi-Max و Cellular ارائه می دهند و همچنین برای اتصال اینترنت پهنای باند به گره های تلفن همراه یا مناطق مسکونی دورافتاده ارائه می دهند. تمام برنامه های کاربردی درک شده از WMN ها نیاز به توان بالا، زمان تاخیر کم و کافی مسیر را به عنوان الزامات اصلی QoS خود دارند. ارتباط بی سیم Multihop در WMN ها با مشکلات متعددی از قبیل تداخل بالا، افزایش برخورد به علت پایانه های پنهان / در معرض خطر و سطوح بالای حمل و نقل با تمام جمع شدن برای تولید بسیار کم بهره وری به پایان می رسد. با توجه به پیشرفت سریع در تکنولوژی الکترونیک، امکان استفاده از هر گره بی سیم با رادیو چندگانه با هر عامل همزمان بر روی کانال های مجاور مختلف وجود دارد. شبکه تولید شده به عنوان شبکه چند کاناله چندرسانه ای (MR-MC WMNs)، تداخل بی سیم را کاهش می دهد، زیرا رادیوهای مجاور بر روی کانال های متعامد مختلف عمل می کنند و میزان تولید افزایش می یابد. نقشه برداری بین یک رابط رادیویی و یک کانال متعامد به عنوان مسئله تخصیص کانال (CA) شناخته شده است و برای عملکرد صحیح WMN های MR-MC حیاتی است. فرمول های مختلف برای CA در ادبیات ارائه شده است و ثابت شده است که CA یک مشکل NP-Hard است. به این ترتیب، هیچ محدودیتی چند بعدی برای CA وجود ندارد و ما باید در حال توسعه روشهای اکتشافی باشیم.

Year: 2011

Publisher : SPRINGER

By : Ghosh Saurav, Das Niva , and Sarkar Tanmoy

File Information: English Language/ 5 Page / size: 309 KB

Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart

Download tutorial

سال : 1390

ناشر : SPRINGER

کاری از : Ghosh Saurav، Das Niva، و Sarkar Tanmoy

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 5 صفحه / حجم : KB 309

فقط اعضای سایت پس از ثبت نام و اضافه کردن به سبد خرید می توانند دانلود رایگان کنند.خوشحال می شویم به ما پبیوندید

آموزش دانلود