[发明专利]一种无线网络链路调度中使用协议干扰模型的方法

说明书

一种无线网络链路调度中使用协议干扰模型的方法，包括如下步骤：a)部署n个节点；b)分别在IBM和PIM两种模型下度量典型的接收端上的中断概率；c)计算干扰模型IBM的成功误确定概率以及干扰模型IBM的失败误确定概率d)推导；e)推导；f)计算协议干扰模型PIM的成功误确定概率以及协议干扰模型PIM的失败误确定概率g)推导推导当以接收端为中心，r_PIM为半径的圆盘内不存在任何干扰节点时，该链路成功传输。通过上述方法，利用PIM的局部性和SINR模型的高准确性解决无线网络中的链路调度问题，合理选择协议干扰模型的干扰半径，使得其可以获得与SINR模型相同的判断。

技术领域

本发明涉及无线网络中干扰模型技术领域，具体设计一种无线网络链路调度中使用协议干扰模型的方法。

背景技术

无线网络中常用的干扰模型有两种：SINR模型和协议干扰模型。在通信系统设计中SINR模型将干扰视为噪声，一次传输是成功的当且仅当在接收端得到的信号-干扰-噪声比超过给定阈值。在无线通信中，因为实际系统中存在具体的解码机制来近似其解，故SINR模型一般用来作为参考模型。然而，SINR模型的困难在于其获得解决方案时的计算复杂性，尤其是在多跳网络环境中涉及到跨层优化问题时更加突出。因此，在大规模无线网络中利用SINR模型解决跨层优化问题相当困难，而且复杂度也相当高。

为了降低SINR模型的复杂性问题，在无线通信中常采用的方法是利用协议干扰模型降低物理层的数学表示，如单位圆盘图模型。在协议干扰模型中，当节点落入其发送端的传输范围内而落在其他所有非目的发送端的干扰范围内时，该次传输是成功的。其中，传输范围是根据信号-噪声比来确定，而干扰范围的确定是困难的并值得研究。可以发现，协议干扰模型下，干扰对节点的影响是二元的并仅仅需要判断一个节点是否落入了发送节点的干扰模型之内。也就是说，如果一个接收节点落入了一个非目的发送端的干扰范围内，则认为该接收节点受到干扰并不能从其目的发送端准确地接收消息；反之，节点不会受到任何干扰。由于这种简单化，协议干扰模型已经被采用设计无线网络中的算法和协议而且其更有利于分析大规模无线网络。然而，协议干扰模型对干扰存在的二元性不能准确地描述物理层的特性，例如，当节点落入某个非目的发送端的干扰范围内时，协议干扰模型认为该节点传输失败，但从容量公式看出即使存在干扰，也有部分容量存在；当节点落在所有非目的发送端的干扰范围之外时，协议干扰模型认为该节点传输成功，但这样做在某种程度上优化了结果，因为来自不同发送端的累加干扰可能会阻止其传输。因此，我们要研究如何合理选择协议干扰模型的干扰半径，使得其可以获得与SINR模型相同的判断。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种有效且准确的干扰模型在链路调度问题中的应用,链路可以根据周围节点的信息判断自身是否传输成功的无线网络链路调度中使用协议干扰模型的方法。

本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种无线网络链路调度中使用协议干扰模型的方法，包括如下步骤：

a)对无线网络在二维平面上部署n个节点，利用Slivnyak定理在源点添加典型的接收端，在距离源点的d处添加对应的典型的发送端；

b)一个节点利用Aloha协议接入信道，在一个时隙内该节点以概率p发起传输，以概率1-p保持沉默，将网络中其他发送端视为干扰节点，分别在IBM和PIM两种模型下度量典型的接收端上的中断概率；

c)通过公式