混合干扰模型下的多信道Mesh网络调度算法

本文主要探讨了在无线Mesh网络（WMN）中如何有效地解决调度和信道分配问题，尤其关注了在多信道环境下的干扰管理。作者提出了一个结合协议干扰模型与物理干扰模型的混合干扰模型，并在此基础上设计了一种集中式的调度算法。 在无线Mesh网络的研究中，调度算法是提升网络性能的关键。传统的协议干扰模型通常假设如果两个或更多通信链路共享相同的频率，就会发生冲突，导致数据包丢失。然而，这种模型忽略了无线通信的一个重要特性，即即使存在一定程度的干扰，接收端仍可能成功解码发送的数据。因此，文章提出了一个更真实的混合干扰模型，它考虑了物理层的传输特性，允许在一定干扰水平下的链路并行工作。 文中引用了先前的研究，例如Han Bo等人的链路选择算法，虽然能够获得较好的性能，但对链路选择条件的要求较高；有向天线技术的调度算法虽然减少了干扰，但增加了硬件成本且可能导致隐藏终端问题；以及基于IEEE 802.16协议干扰模型的算法，这些模型在过于简化的情况下可能会限制调度性能。 针对这些问题，文章提出的新算法在协议干扰模型的基础上，结合了物理干扰模型，使得网络能够在更广泛的条件下有效地利用信道资源。算法假设网络支持多个频分复用信道，每个Mesh节点配备一个可以在不同信道之间切换的收发器。网络中的一个网关接入点（GAP）负责集中式调度，确保最小化总的传输时间，即完成所有节点的带宽请求所需的时间。 该算法的工作原理可能是通过评估每个链路的干扰状态，包括协议层的冲突和物理层的可接受干扰水平，然后进行信道分配和时间槽的规划，使得多个并发传输成为可能，从而提高网络吞吐量和效率。通过模拟实验，算法的表现被证明可以显著减少总的传输时间，提高了Mesh网络的链路并行性和整体性能。 这项研究为多信道无线Mesh网络的干扰管理和调度提供了新的视角，为优化网络性能和资源利用率提供了理论支持。未来的研究可能会进一步探索如何在更复杂的网络环境中实现这种混合干扰模型，并优化算法以适应动态变化的网络条件。