بخشی از مقاله
ارائه یک روش تخصیص کانال برای شبکه های مش بیسیم چند کاناله چند رادیویی
خلاصه
یکی از چالشهای موجود در شبکه های مش بیسیم، تخصیص بهینه کانال برای گرهها میباشد . استفاده از چندین کانال رادیویی غیرمتداخل در این گرهها، کارآیی این نوع شبکه ها را بهبود میدهد، اما تخصیص کانال دارای مسائل چالش برانگیزی است که از یک طرف با افزایش تداخل، کارآیی شبکه را به شدت پایین آورده از طرف دیگر با انتصاب کانالهای متنوع باعث بروز پدیده انتشار موجدار تغییرات میگردد. بر خلاف شبکه های موردی متحرک،گرهها در شبکه مش بیسیم ثابت و دارای یک منبع تغذیه پیوسته هستند از این رو مسئله تحرک پذیری و انرژی در این شبکه ها مسئله بحرانی نیست اما ظرفیت یک مسئله بحرانی در این شبکه هاست. برای افزایش ظرفیت، یک روش، استفاده از کانالهای چندگانه است. طبق یک دسته بندی، روشهایی که مطرح شده است به سه دسته ثابت، پویا و ترکیبی تقسیم میشوند. در این مقاله یک روش تخصیص کانال پویا پیشنهاد شده است و سپس روش پیشنهادی در شبیه ساز NS2 با روش BFS-CA از نظر توان عملیاتی، تاخیر نقطه به نقطه و نرخ تحویل بسته مقایسه شده و نتایج مقایسه نشان داده که روش پیشنهادی توان عملیاتی بالاتری داشته و از نظر تاخیر نقطه به نقطه و نرخ تحویل بسته نسبت به روش BFS-CA عملکرد بهتری دارد.
کلمات کلیدی: شبکه مش بیسیم، تخصیص کانال، روشهای تخصیص کانال ترکیبی
مقدمه
شبکه مش بیسیم، نقش مهمی در ایجاد شبکه های دسترسی بی سیم چندگامه با ادغام دیگر شبکه های بیسیم از قبیل شبکه های سلولی، شبکه های اقتضایی و تککاره (ad hoc) و شبکه های حسگر ایفا میکند. چنین شبکه ترکیب شدهای نه تنها میتواند محدوده تحت پوشش را افزایش دهد، بلکه توان خروجی سیستم را نیز افزایش میدهد. اگر چه شبکه های مش به شیوه مشابهی که در شبکه های اقتضایی وجود دارد کار میکنند، اما گرهها در شبکهای مش عموماً ثابت هستند.
مشخصه پخش رادیویی ارتباطات بیسیم منجر به تداخل کانال مشترک روی اتصالات مجاور در شبکه بیسیم چندگامه میشود. برای مثال، در مسئله ترمینال مخفی که دو اتصال در صورتیکه به اندازه کافی نزدیک بهم باشند، نمیتوانند بستهها را بطور همزمان انتقال دهند. تداخل کانال مشترک یک فاکتور اصلی است که توان خروجی شبکه را در مقایسه با توان خروجی در شبکه های سیمی کاهش داده است. یک روش پیشنهادی این است که علاوه بر کانالهای متعدد از رادیوهای چندگانه نیز در شبکه های مش جهت کاهش تداخل کانال مشترک استفاده کنیم و از اینرو توان خروجی شبکه بهبود مییابد. هر مسیریاب مش به چند کارت واسط شبکه بی سیم تجهیز میشود و هر رادیو میتواند به یک کانال متعامد اختصاص داده شود. دو رادیو در صورتیکه کانال یکسانی به آنها تخصیص داده شده باشد میتوانند با یکدیگر در ارتباط باشند و بین یکدیگر اطلاعات انتقال دهند. استاندارد IEEE 802.11 b/a کانالهای متعامد 3/12 را فراهم کرده اند. در مقایسه با شبکه بیسیم تک رادیویی، شبکه مش میتواند تداخل کانال مشترک را کاهش دهد و توان خروجی
شبکه را با بکار بردن رادیوهای چندگانه و کانالهای متعدد بهبود دهد، زیرا گرهها میتوانند همزمان اطلاعات انتقال دهند در صورتی که از کانالهای مختلف متعامد استفاده میکنند. با این وجود، تعداد رادیوها روی گرههاعموماً کمتر از رادیوهای کانالهای موجود است و به حداقل رساندن تداخل هنوز یک موضوع پژوهشی حائز اهمیت است.
هدف از تخصیص کانال، اطمینان در استفاده موثر از کانالهای متعامد در دسترس است. برای ثال،م تضمین اتصال عموماً بعنوان یک موضوع کلیدی در نظر گرفته میشود در حالیکه ایجاد مسیریابی و ارسال پایا و قوی و تداخل کمتر کانال مشترک به معنی توان خروجی بالاتر شبکه است. با فرض اینکه تمامی گرهها در شبکه مش تعداد یکسانی رادیو به آنها تخصیص داده شده باشد اتصال شبکه به حداکثر خود می رسد. با این حال، چنین طرح تخصیص کانالی منجر به بیشترین تداخلهای کانال مشترک میشود. بنابراین ارائه روشهای تخصیص کانال مناسب برای شبکه های بیسیم مش یک مسئله کلیدی در این شبکه هاست.
روشهای تخصیص کانال در شبکه های مش بیسیم به سه دسته کلی روشهای ثابت، پویا و ترکیبی تقسیم میشوند که در این مقاله این روشها معرفی شده و سپس یک روش تخصیص کانال پویا پیشنهاد شده است.
.2 معرفی شبکه های مش بیسیم
از آنجا که قرارداد بینالمللی پستی و زیربنای ارتباطات الکترونیکی در اینترنت اغلب براساس مخابرات سیمکشی شده است، برای آنکه پیهاممتقابلا تحویل داده شوند و مجدداً از میان قلمروهای رایگان که عموماً جداگانه هستند انتشار پیدا کنند، سیستم مش قابل اطمینانتر است. از میان چندین سیستم بیسیم کلان و بزرگ که زیربنای ارتباطی آنها وابسته به تجهیزات منحصر بفرد فرستنده-گیرنده است، شبکه مش مورد استفاده قرار میگیرد. سیستم شبکهسازی مش خود بهبود است بدین معنی که شبکه میتواند زمانیکه یکی از گره ها نابود شده است مجددا راه اندازی شود یا زمانیکه اتصالات در حال نابودی است، شبکه میتواند به کار خود ادامه دهد. نتیجه اینکه این مدل شبکه بسیار قابل اطمینان و تضمین شده است.
شبکه مش بیسیم* با ترکیبی از گرههای متحرک و ثابت ساخته میشود. این شبکه از طریق اتصالات بیسیم یک شبکه موردی چندگانه را تشکیل می دهد. شبکه های مش بیسیم شامل مسیریابهای مش و سرویس گیرندههای مش هستند که مسیریابها حداقل تحرک پذیری را دارند و ستون فقرات شبکه را تشکیل میدهند. آنها دسترسی به شبکه را برای سرویس گیرنده های معمولی و مش فراهم میکنند.
ارتباط این شبکه با شبکه های دیگر مثل اینترنت، شبکه سلولی IEEE802.11، IEEE802.15،IEEE802.15 ، IEEE802.16 شبکه های سنسور و غیره میتواند از طریق پل و دروازه باشد.
شبکه مش بیسیم سعی در حل محدودیتها و اصلاح قابل ملاحظه کارایی شبکه های موردی، شبکه های محلی بیسیم((WLAN، شبکه های شخصی بی سیم((WPANS و شبکه های شهری بیسیم((WMANS دارد.
این شبکه ها در حال گسترش سریع هستند. شبکه های مش بیسیم، سرویسهای بی سیم را برای انواع متفاوتی از کاربردهای شخصی ، محلی و شهری فراهم میکنند.
شکل :1 شبکه مش بیسیم
.1 .2 انواع شبکه های مش بیسیم
معماری شبکه های مش بیسیم براساس کاربرد گرهها به سه دسته تقسیم میشوند:
· شبکه های مش بیسیم زیرساخت
این نوع شبکه مش بیسیم شامل مسیریابهای مش میباشد که یک زیر ساخت برای سرویس گیرندهها تشکیل میدهد.
شکل : 2 شبکه مش بی سیم زیرساخت
شبکه مش بیسیم ستون فقرات/زیرساخت، معمولترین نوع شبکه مش بیسیم است که مورد استفاده قرار می گیرد. ستون فقرات /زیرساخت شبکه مش بیسیم، با استفاده از انواع متفاوت تکنولوژیهای رادیویی ساخته میشود، بعلاوه برای بیشتر تکنولوژیهای IEEE802.11 نیز استفاده میشود. مسیریابهای مش یک مش خودپیکربندی شده در میان خودشان تشکیل میدهند. با استفاده از دروازه، مسیریابهای مش میتوانند به اینترنت وصل شوند. این روش همچنین به عنوان مش زیرساخت، زیرساختی را برای سرویس گیرندههای معمولی فراهم میکند و تجمع شبکه مش بیسیم با شبکه های بیسیم موجود از طریق عملکردهای پل /دروازه در مسیریابهای مش انجام میشود.
سرویس گیرندههای معمولی با واسط اترنت میتوانند از طریق اتصالات اترنت به مسیریابهای مش وصل شوند. برای سرویسگیرندههای معمولی با تکنولوژیهای رادیویی به عنوان مسیریابهای مش، آنها میتوانند به طور مستقیم با
مسیریابهای مش ارتباط برقرار کنند. اگر تکنولوژیهای رادیویی متفاوت استفاده شود، سرویس گیرندهها باید با ایستگاههای پایه ارتباط برقرار کنند که از طریق اتصالات اترنت به مسیریابهای مش است.
مسیریابهای مش در سقف خانهها در یک همسایگی قرار میگیرند که به عنوان نقاط دسترسی برای کاربران درون خانهها و در میان جادهها به کار میروند. دو نوع رادیو در مسیریابها استفاده میشود (برای ارتباطات ستون فقرات و ارتباطات کاربر) [9]
· شبکه های مش بیسیم سرویسگیرنده
مش سرویسگیرنده شبکه های نقطه به نقطهای را در میان وسایل سرویس گیرنده فراهم میکنند. در این نوع معماری، گرههای سرویسگیرنده یک شبکه واقعی را برای اجرای مسیریابی و عملکردهای پیکربندی به منظور فراهم کردن کاربردهای کاربر تا پایان (end- user) برای انواع شبکه ها ایجاد میکنند.
در شبکه های مش بیسیم سرویس گیرنده، یک بسته به گره در گامهای شبکه از طریق گره های چندگانه برای رسیدن به مقصد مسیریابی میشود.
شبکه های مش بیسیم معمولا با استفاده از یک نوع رادیو در وسایل تشکیل میشود. به علاوه نیازمندیها در وسایل کاربر-پایان در مقایسه با مکانیزم زیرساخت افزایش مییابد زیرا در شبکه های مش بیسیم سرویس گیرنده ،کاربر پایانها باید عملکردهای اضافی مثل خود پیکربندی و مسیریابی داشته باشند.[10]
· شبکه های مش بیسیم ترکیبی
این معماری ترکیبی از مش سرویسگیرنده و زیرساخت است. سرویسگیرنده مش از طریق مسیریابهای مش میتواند به شبکه دسترسی داشته باشد همانطور که مش به سرویس گیرندههای مش دیگر به طور مستقیم دسترسی دارد.
شکل :3 شبکه مش بی سیم ترکیبی
این شبکه، زیرساخت اتصالپذیری را به شبکه های دیگر مثل اینترنت WiFi- ، Wimax ، سلولی و شبکه های سنسوری فراهم میکند. قابلیتهای مسیریابی سرویسگیرندهها اتصالپذیری را اصلاح میکند و پوشش را درون شبکه های مش بیسیم فراهم میکند. معماری ترکیبی کاربردی ترین مورد است.
.2 .2 معماری شبکه مش بیسیم
شبکه های مش بیسیم شامل دو نوع گره هستند: مسیریابهای مش و سرویس گیرندههای مش که به غیر از قابلیت مسیریابی برای کاربردهای تکرارکننده/دروازه در یک مسیریاب بی سیم، شامل کاربردهای مسیریابی اضافی است برای
اینکه شبکه مش را پشتیبانی نماید. برای اصلاح بیشتر و انعطاف پذیری شبکه مش، یک مسیریاب مش به واسطهای بیسیم چندگانه مجهز شده است که با تکنولوژی های دسترسی بیسیم متفاوت یا یکسان ساخته میشود.
در مقایسه با یک مسیریاب بی سیم معمولی، یک مسیریاب مش بیسیم میتواند پوشش یکسانی با توان انتقال خیلی کمتر در ارتباطات چندگانه بدست آورد. مکانیزم پروتکل دسترسی به رسانه در یک مسیریاب مش با مقیاسپذیری بهتر در محیطهای مش چندگانه عمل میکند.
با وجود این تفاوتها، مسیریابهای بیسیم معمولی و مش معمولا براساس زیرساختهای سختافزاری مشابه ساخته میشوند.
مسیریابهای مش میتوانند براساس سیستمهای کامپیوتری مشخص (مثل سیستم های توکار) یا سیستمهای کامپیوتری همه منظوره (مثل LapTop ، (Pc ساخته شوند. سرویس گیرنده مش همچنین نیازمند کاربردهایی برای شبکه مش است. بنابراین میتواند به عنوان یک مسیریاب کارکند. به هرحال، عملکرد پل و دروازه در این گرهها وجود ندارد. بعلاوه مسیریابهای مش معمولی فقط یک واسط بیسیم دارند. در نتیجه، زیرساخت سخت افزاری و نرم افزاری برای سرویس گیرندههای مش میتواند سادهتر از مسیریابهای مش باشد. سرویس گیرنده مش تنوع بالاتری از نظر وسایل در مقایسه با مسیریابهای مش دارد. آنها همچنین میتوانند یک LapTop یا یک Pc، یا PDA، تلفن IP، خواننده RFID و وسایل دیگر باشند.
.3 .2 ویژگیهای شبکه های مش بیسیم
شبکه های مش بیسیم دارای ویژگ های زیر است.
· قابلیّت اطمینان افزایشیافته
· هزینههای نصب پایین
· منطقه تحت پوشش وسیع
· اتصال خودکار شبکه
· افزایش رنج پوشش شبکه های بیسیم به منظور بالا بردن توان عملیاتی
· عدم محدودیت مصرف انرژی
· آزادی حرکت گرهها
· تنوع بالای شبکه های مش بیسیم
2. .4کاربردهای شبکه های مش بیسیم
· کاربردهای دسترسی بی سیم باند پهن
دسترسی باندپهن یک نقش اساسی در اختصاص اطلاعات دارد و سرویسهایی برای کاربردهای بلادرنگ مانند تلفن ویدئویی، بازیهای آنلاین و ارتباطات است. هر کاربرد جدید یک تاثیر قابل ملاحظه در کیفیت زندگی دارد، برای مثال ارتباطات رادیویی می تواند مسافرت های روزانه اشخاص را کاهش دهد، که این مسئله منجر به صرفه جویی در وقت میشود و میتواند ترافیک را در خیابانها کاهش داده و تاثیر مثبتی در محیط داشته باشد.
· کاربردهای صنعتی
در ساختمانها وسایل زیادی وجود دارند که نیاز به کنترل ونظارت دارند مانند وسایل الکتریکی شامل کنترل کنندههای هوا، نور، توان، آسانسور و غیره...امروزه شبکه های باسیم در این محیطها استفاده می شوند و به علت پیچیدگی کاربرد و نگهداری شبکه های باسیم این روش بسیار گران است. همچنین شبکه های WIFI روش دیگری برای کاهش هزینه این
شبکه ها هستند، اما این راه حل کارایی رضایتمندانهای را فراهم نمیکند، جایگزینی نقاط دسترسی WIFI با مسیریابهای مش این مسئله را حل میکند، این روش سادهتر و هزینه پایین تری در مقایسه با روشهای دیگر دارد.
· کاربردهای سلامتی
در مراکز پزشکی یا بیمارستانها، نظارت و بروزرسانی اطلاعات بیمار شامل تاریخچه پزشکی، نتایج آزمایشات و اطلاعات بیمه نیاز به پردازش و انتقال از اتاقی به اتاق دیگر دارد. این قابلیت که بتوانند به شبکه وصل شود یک مسئله مهم است حتی در اتاق عمل، بخش اداری وآزمایشگاه. در بیمارستانهای زیادی انتقال داده به علت حجم بالای اطلاعات مانند تصاویر پزشکی و اطلاعات نظارتی نیاز به دسترسی باند پهن دارد. این شبکه ها دسترسی نامحدودی را به هر وسیله ثابت پزشکی فراهم میکنند و نیاز به استفاده از اطلاعات اترنت موجود ندارند، بنابراین میتوانند هزینه پایینی را به سیستم تحمیل کنند برخلاف روش های قدیمی که هزینه بالایی را به سیستم تحمیل می کردند.
· کاربردهای سیستمهای حمل ونقل
دسترسی به اینترنت در ایستگاههای اتوبوس با استفاده از استانداردهای IEEE811 و IEEE816 میباشد. اما اگر بخواهیم این دسترسی را در اتوبوسها، قایقها و قطارها توسعه دهیم، تکنولوژی شبکه بیسیم میتواند به این مسئله کمک کند، بنابراین مسافرانی که در این وسایل نقلیه سوار می شوند، میتوانند در حالیکه از جایی به جای دیگر مسافرت میکنند به شبکه دسترسی داشته باشند. کنترل از راه دور در وسایل نقلیه، ارتباط رانندگان و دوربینهای امنیتی نیز از کاربردهای دیگر این سیستمهاست.
· کاربردهای مشتری مداری
یکی از سرویسهایی موجود در در هتلها ومغازهها، دسترسی به اینترنت سرعت بالاست که رایگان میباشد، شبکه های مش بیسیم به علت آنکه نصب آنها ساده است و هزینه پایینی دارند و هیچ تغییری در ساختمانها یا شغلها ایجاد نمی کند، هم در مکانهای داخل ساختمان و هم در مناطق بیرون ساختمان استفاده میشوند.
· کاربرد در انبارها
یک راه برای پیگیری موجودی انبارها استفاده از اسکنرهای دستی است واین نیاز به اتصال پذیری دارد، شبکه های مش بیسیم میتوانند اتصالپذیری در انبارهای مدرن با هزینه پایین و کارایی بالا فراهم کنند.
· کاربردهای مکانهای اتصال پذیری موقتی
محدودیتهای مکانی، آسانی نصب و حذف شبکه های مش بیسیم یکی از دلایل مقبولیت این شبکه هاست، معماران ومهندسان میتوانند به راحتی با یکدیگر تماس داشته و با دوربینها با یکدیگر صحبت کنند و این مسئله باعث میشود آنها یک تصویر واقعی از پیشرفت پروژه در اختیار داشته باشند. مکانهای موقتی دیگری مثل مناطق نظامی، نمایشگاههای خیابانی، کنسرتهای بیرون شهر نیز میتوانند از این شبکه ها استفاده کنند.
· کاربردهای سیستمهای نظارتی امنیتی
امنیت به عنوان یک جزء لازم در ساختمانها و فروشگاههای بزرگ و......محسوب می شود. به منظور اجرای امنیت در این محلها، شبکه های مش بیسیم راهحل قابل دسترسیتری نسبت به شبکه های باسیم برای اتصال به همه وسایل هستند. زیرا تصاویر و فایلهای ویدئویی جریان ترافیک حجیمی را در این شبکه ها ایجاد میکند.
.5 .2 چالشهای موجود در شبکه های مش بیسیم
مقیاسپذیری: مقیاسپذیری یک مسئله بحرانی برای شبکه های مش بیسیم است. در صورتیکه این شبکه ها از این ویژگی پشتیبانی نکنند، کارایی آنها زمانی که اندازه شبکه افزایش مییابد به طور قابل ملاحظهای کاهش پیدا میکند برای مثال پروتکلهای مسیریابی قادر به پیداکردن یک مسیر امن نخواهند بود. پروتکلهای انتقال اتصالشان را از دست میدهند و
پروتکلهای MAC به طور قابل ملاحظهای توان عملیاتیشان کاهش پیدا میکند، برای اطمینان از مقیاسپذیری در این شبکه ها تمام پروتکلها باید از لایه MAC به لایه کاربرد مقیاسپذیر باشند.
اتصال مش: فواید زیاد شبکه های مش بیسیم که شامل اتصالپذیری مش قابل اطمینان است نیازمند الگوریتمهای کنترل توپولوژی و خودسازمانده است. پروتکلهای مسیریابی و MAC آگاه از توپولوژی به طور قابل ملاحظهای میتوانند کارایی این شبکه ها را به طور قابل ملاحظهای بهبود دهد.
باندپهن و :QOS به علت تفاوت شبکه های adhoc قدیمی با شبکه های مش بیسیم، بیشترین کاربردهای این شبکه ها سرویسهای باند پهن برای نیازهای QOS نامتجانس است. بنابراین تاخیر انتقال نقطه به نقطه، کارایی بهتر مانند توان عملیاتی، نرخ از دست رفتن بسته باید به وسیله پروتکلهای ارتباطی بهبود یابد.
امنیت: اگرچه روشهای امنیتی زیادی برای این شبکه ها در سالهای اخیر پیشنهاد شده، هنوز هم این روشها به طور کامل برای WMSها به طور کامل کاربردی نیستند، به عنوان مثال مجوز قابل اطمینان مرکزی برای توزیع یک کلید عمومی در این شبکه ها وجود ندارد و این به علت معماری سیستم توزیع شده است. روشهای امنیتی موجود که برای شبکه های ad-hoc پیشنهاد شده میتواند برای شبکه های مش بیسیم نیز استفاده شود اما بیشتر راه حلهای امنیتی برای شبکه های ad-hoc هنوز به اندازه کافی برای پیاده سازی حرفه ای نشدهاند.
سازگاری: در شبکه های مش بیسیم یک نیاز پیش فرض برای پشتیبانی دسترسی شبکه، سرویس گیرندههای مش و معمولی است، بنابراین این شبکه نیاز به سازگاری با گره های سرویس گیرنده معمولی دارد، این تقاضاها باعث می شود که مسیریابهای مش نیاز به یکپارچهسازی شبکه های مش بیسیم نامتجانس را داشته باشند.
2. .6 مزایای شبکه های مش بیسیم
· کاهش نیاز به دروازه های اینترنت
· تکنولوژی پشتیبان گیری افزونه که امنیت دادهها حتی در زمان خطای دیسک را تضمین میکند
· قابلیت پیکربندی مسیرها به صورت پویا
· نیاز به توان مصرفی پایین
· افزایش قابلیت اطمینان: هر گره به چندین گره دیگر وصل میشود در اینصورت اگر یک خرابی در شبکه اتفاق بیافتد همسایگانش به سادگی مسیرهای دیگری را پیدا میکنند.
3. تخصیص کانال در شبکه های مش بیسیم
تخصیص کانال در یک محیط مش بی سیم چند رادیویی شامل کانالهای تخصیص داده شده به واسطه های رادیویی به منظور رسیدن به استفاده بهینه از کانال و به حداقل رساندن تداخل ها می باشد . مشکل تخصیص کانال در توپولوژی مش اختیاری به وسیله NP-Hard براساس نگاشت به یک گراف رنگی اثبات شده است بنابراین روشهای تخصیص کانال به عنوان تکنیک هایی برای تخصیص کانال به گره ها در این شبکه ها به کار می رود. مسئله تخصیص کانال در شبکه های WLAN در بسیاری از تحقیقات مطالعه شده است.[13]
شبکه های مش بی سیم بهترین کاندید برای توسعه پوشش WiFi و فراهم آوردن پهنای باند بالا همراه با انعطاف پذیری مناسب در شبکه های بی سیم می باشند.ستون فقرات شبکه بی سیم شامل مسیریاب های مش بی سیمی است که بوسیله یک یا چندواسط رادیویی تجهیز شده اند،که این واسط های رادیویی تاثیر قابل ملاحظه ای روی ظرفیت شبکه مش دارند
واین مسئله نقش مهمی در کارایی کلی این سیستم ها ایفا می کند بنابراین چالش هایی در ارتباط با این واسط های رادیویی در ارتباط با این شبکه ها در سالهای اخیر بوجود آمده است .
روش های متفاوتی برای حل مشکلات ظرفیت شبکه که به علت تداخل بین رادیوها پیش می آید پیشنهاد شده است،مانند پروتکل کنترل دسترسی رسانه (MAC)که برای شبکه های مش بی سیم که استفاده از سویئچ کانال در شبکه ای با یک رادیو وآنتن های جهتی به گونه ای تغییر کرده که حداقل تداخل ایجاد شود.
با وجود اینکه آنتن های جهتی وپروتکل های MAC تغییر یافته کاربردهای عملی از راه حل ها برای شبکه های مش بی سیم هستند،مشکل اصلی در استفاده از کانالهای چند کاناله با یک رادیویی واحد است که سویئچ کانال پویا نیاز به یک همزمانی بسیار محکم بین گره ها دارد .تجهیز کردن هر گره با چندین رادیو به عنوان یک روش امیدبخش برای اصلاح ظرفیت شبکه های مش بی سیم بوجود آمد، در ابتدا IEEE802.11b/g و IEEE802.11a ،3و12 کانال فرکانسی غیر همپوشان فراهم می کنند که می توانند برای همزمانی یک همسایگی استفاده شوند . این مسئله منجر به بهره وری طیفی موثر وافزایش پهنای باند در دسترس شبکه می شود
.همچنین دسترسی آسان به سخت افزار را فراهم می کند ،سرانجام تنوع موقتی عملکرد رادیوها در فرکانس با رنجهای ارسال و دریافت ،پهنای باند،و ویژگی های محو شدگی متفاوت می تواند یک قدرت مهم برای اصلاح ظرفیت این شبکه ها باشد،اگرچه گره های مش چند رادیویی پتانسیل زیادی برای اصلاح کارایی شبکه های مش دارند اما تخصیص کانال موثر یک مسئله کلیدی در این شبکه هاستدر حالیکه هنوز تاثیر متفاوت تداخل از تعداد محدودی از کانالهای رادیویی در دسترس برای این شبکه ها وجود دارد.
یک گره مش بی سیم نیاز دارد یک کانال مشترک را با هر یک از همسایگان که در رنج ارتباطی خودش هستند به اشتراک بگذارد به هر حال برای کاهش تداخل یک گره باید تعداد همسایگانی که با آنها کانال مشترکی را به اشتراک گذاشته را به حداقل برساند
.1 .3 انواع روشهای تخصیص کانال در شبکه های مش بیسیم
1 .1 .3 روشهای تخصیص کانال ثابت
کانالهایی را به واسطها اختصاص داده میشود یا دائمی می باشند یا برای بازه های زمانی بسیار طولانی در نظر گرفته شده است. این روشها میتوانند به دو روش تخصیص کانال مشترک و تخصیص کانال متغیر تقسیم شوند.[15]
· روشهای تخصیص کانال مشترک
این نوع روش تخصیص کانال سادهترین نوع روش تخصیص کانال است. روش CCA به عنوان یک روش تخصیص کانال ثابت در مرجع [14] معرفی شده است. در این روش به واسطهای رادیویی هر گره مجموعه یکسانی از کانالها اختصاص داده میشود. فایده اصلی این روش اتصالپذیری در شبکه است و استفاده از کانالهای چندگانه توان عملیاتی شبکه را افزایش می دهد. همچنین در این روش در مواردی که تعداد کانالهای ناهمپوشان از تعداد کارت های واسط در هر گره بیشتر است بهره کانال می تواند محدود شود بنابراین اگرچه این روش یک روش ساده تخصیص کانال را ارائه میکند برای بسیاری از فاکتورهای تخصیص کانال در شبکه های مش بیسیم درست عمل نمی کند.[17 ,16]
· روشهای تخصیص کانال متغیر
در روش VCA واسطهای گرههای متفاوت میتوانند مجموعه متفاوتی از کانالها دریافت کنند که این روش در مرجع,18] [19 معرفی شده است. در این زوش، تخصیص کانال میتواند منجر به قطعه قطعه شدن شبکه و تغییر توپولوژِی شود که
