Gateway selection

dist_{ibr gw}

的最大

設定好閘道伺服器與 distance threshold 之後，initial backhaul router 就會開 始要選擇下一個要走的 link。Backhaul router 選擇 next hop 的方式是先找出符合下 列條件的 next hop，將其 hop count 從小到大排列，優先從 hop count 小的先選擇。

（1）滿足 mobile node 的 bandwidth request

（2）hop count 不超過 distance threshold

（3）不屬於 fail backhaul router：因為之前已經嘗試過 fail backhaul router 的所有可以走的 next hop 了，所以再走一次的結果也不大可能有變動，還是 會失敗。

若找到適當的 next hop，會將 next hop 放到 message 中的 path record 後面，再 將 message 傳給 next hop。當沒有找到合適的 next hop 時，會先將目前所在的 backhaul router 記錄到 fail backhaul router 中，再將 path request message 傳回給 previous backhaul router。若已經是 initial backhaul router，不存在 previous backhaul router，則 initial backhaul router 將 reserve path fail 的 message 傳給 mobile node，表示不能夠為 mobile node 提供網際網路服務。

當 path request 到達閘道伺服器時，則會一路從走過來時的路徑 reserve link bandwidth 回去 initial backhaul router。若是中途有某一個 link bandwidth 無法 reserve，則會通知 initial backhaul router reserve path 失敗，initial backhaul router 再通知 mobile node reserve path fail 的 message。

當 path 一路從閘道伺服器 reserve 回 initial backhaul router 後，initial backhaul router 就會通知 mobile node reserve path success 的 message，mobile node 就可以開始使用網際網路的服務了。

3.3.3 Gateway selection

想要做到閘道伺服器的 load balancing，就會需要將往網際網路的流量平均分配到

每個閘道伺服器上。當流量平均分配時，就可以避免網路在某一個區域特別擁塞。

在 backhaul router 端會運算出選擇每一個他所能到達的閘道伺服器的機率，依據 機率丟擲骰子決定要選取哪一個閘道伺服器。選好閘道伺服器後就去做 path

selection，找出到達那個閘道伺服器的路徑。若是沒有找到可以到達那個閘道伺服器 的路徑，則會再重新執一次骰子在選一次閘道伺服器，此時也是有可能還是選擇到相同 的閘道伺服器。重新嘗試的次數取決於 wireless mesh network 的 topology 大小和閘 道伺服器的總數。嘗試次數的決定並不在本論文中討論。

在本論文中會提出兩個不同的公式，分別在閘道伺服器端和 backhaul router 端使 用。Backhaul router 選取閘道伺服器的機率是根據閘道伺服器算出的權重以及

backhaul router 與閘道伺服器的 distance 大小。而閘道伺服器的權種則是依據量流以 及 capacity 來運算出。

3.3.3.1 閘道伺服器端

在閘道伺服器端，會根據目前本身的流量和其他閘道伺服器的流量，以及本身和其 他閘道伺服器的 capacity，用下面的公式(2)算出一個權重出來，並將權重廣播出去給 所有與之有路徑可走的 backhaul router 知道。所有的閘道伺服器都要用一樣的公式去 算出權重，這樣 backhaul router 收到的權重才會是公平的。在閘道伺服器端的權重公 事如下所示：

Gweight

(t

初始Gweight_i(0) ＝ 0

流量。所以對於閘道伺服器 i 來說最理想的數值是 ，

由於閘道伺服器的權重公式需要知道同處在同一個 wireless mesh network 的其他 閘道伺服器的網路情況，所以閘道伺服器也是要聽其他閘道伺服器發送的 routing information message，並記錄他所能聽到的閘道伺服器。當需要算出權重時，可以向 其他的閘道伺服器詢問它所需要的資料。算出權重後，他會廣播一個

gateway weight 的 message 給所有在同一個 wireless mesh network 下的 backhaul router。或是也是可以將閘道伺服器權重包裹在 routing information message 中，就 不需要另外做特別的廣播出去。

3.3.3.2 backhaul router 端

在 Backhaul router 端，收到更新後的閘道伺服器權重後，會針對現有的權重做一 次運算，算出每一個他所能到達的閘道伺服器的選取機率是多少。列入運算考慮的權重 除了 3.3.3.1 中介紹的閘道伺服器權重（Gweight）外，還有一個就是 distance 權重。

Distance 權重是用目前所在 backhaul router 與閘道伺服器的距離關係所得出的權 重。Distance 權重的距離可以純粹看 routing table 中的最小 hop count，也可以較為 複查的考量到 backhaul router 之間的距離與雜訊狀況等環境因素，但在此先簡化為單 純看 routing table 中的最小 hop count。Distance 權重公式如下所示：

)

Dweight _i dist

運算在 backhaul router 選取閘道伺服器 i 的機率公式如下：

公式(4)的設定考量是想要針對閘道伺服器權重和 distance 權重算出一個適當的選 取機率，而兩個不同權重是藉由α參數來做調節，換句話說，α參數決定 backhaul router 在運算閘道伺服器選取機率時，閘道伺服器權重和 distance 權重的比重大小。

α參數會依據網路狀況不同而有所不同，通常來說 wireless mesh network 的流量越大，

α值也會越小；也可以說是閘道伺服器的負載越大，α值也會越小。相反地，wireless mesh network 的流量越小，α值也會越大。

公式（4）中的 NGweight 和 NDweight 的定義如下：

：閘道伺服器 i 在目前 backhaul router 上面真正用作運算的閘道伺服器 權重。取 Normalized Gateway Weight 縮寫成的。

NGweight i

由於每一個 backhaul router 可以連到的閘道伺服器不一定會完全 相同，所以 backhaul router 收到閘道伺服器的權重後不能直接用於運 算，需要先做好 normalization，讓 backhaul router 所能到達的閘道 伺服器權重總和加起來為 1。因此，在此會將閘道伺服器 i 的權重和目 前 backhaul router 的其他伺服器權重做 normalization。

∑

= ^/

Gweight

NGweight i Gweigth

：為閘道伺服器 i 在目前 backhaul router 上的 distance 權重。取 normalization distance weight 縮寫而成的。

NDweight i