認知無線Mesh網絡中資源節約的最小信道沖突值組播路由算法*

楊藝清，陳志剛

(中南大學 信息科學與工程學院， 湖南 長沙　410083)

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認知無線Mesh網絡中資源節約的最小信道沖突值組播路由算法*

楊藝清，陳志剛

(中南大學 信息科學與工程學院， 湖南 長沙410083)

認知無線Mesh網絡中滿足服務質量約束的多目標優化組播路由問題比單目標優化組播問題更加復雜，為了快速求解認知無線Mesh網絡中滿足服務質量約束的、以最小化資源消耗與最小化信道沖突值為目標的多目標優化組播路由問題，提出一種基于粒子群優化算法的問題求解框架，包括問題描述、粒子編碼與粒子初始化、適應度函數、粒子飛行、粒子變異、粒子消環。粒子由表示節點之間連接關系的帶權鄰接矩陣表示，重新定義了用于粒子飛行的3種運算規則以及粒子飛行運算和粒子變異運算。仿真結果表明提出的算法能達到預定目標，資源消耗較低且能獲得較低的信道沖突值。

認知無線Mesh網絡；組播；頻譜分配；粒子群優化

認知無線電(Cognitive Radio, CR)技術可以很好地緩解無線通信系統中的頻譜缺乏問題，而無線Mesh網絡(Wireless Mesh Networks，WMNs)將成為下一代寬帶接入網絡，故將CR技術應用于WMNs中解決頻譜缺乏問題具有潛在的優勢[1-2]。在認知無線Mesh網絡(Cognitive Wireless Mesh Networks, CWMNs)中，每一個CR-Mesh節點通過頻譜感知技術能夠智能地接入主用戶(Primary Users, PUs)未使用的頻譜資源[3]。

本文以資源節約和最小化總的信道沖突值為目標，研究CWMNs中滿足服務質量(Quality of Service, QoS)約束的多目標優化組播路由與頻譜(信道)分配問題。其中資源節約表示最小化新到組播業務對應組播樹的傳輸節點數，最小化總的信道沖突值即為最小化新到組播業務對已接受組播業務的沖突。……