基于MIMO异构Ad Hoc网络节点调度优化算法

多输入多输出(MIMO)技术在很大程度上提升无线网络的传输可靠性与频谱利用率。异构Ad Hoc网络中的节点不需要有线连接就能够直接通信，从而弥补了固定网络基础设施通信的缺陷。因此，异构Ad Hoc网络结合MIMO技术成为了学术界的一个研究热点。然而，在基于MIMO异构Ad Hoc网络中，不同的发送–接收对之间是通过不同的链路传输数据流，而链路与链路之间会存在共信道干扰的现象。好的节点调度方法对减少链路之间的干扰起很重要的作用。针对异构Ad Hoc网络传输链路特点，本文提出的分布式节点调度优化方法，根据每一条链路与其他链路之间的竞争情况，得到每一条链路的资源分配(rate)。在进行节点调度的过程中，根据不同链路的rate值，发送节点可以选择最优的接受节点传输数据流。实验仿真结果表示，分布式节点调度优化算法能够明显减少共信道干扰现象，从而提升系统的吞吐量。

近年来，人们对于互联网与便携式计算机的需求不断增加，进而推进了对于无线移动装置需求的增长。无线Ad Hoc 网络是一种由若干无线通信设备组合形成的分布式无线分组网络，具有组网灵活、分布实施、抗毁能力强、快速组网等特点，可作为野战通信、公安、紧急搜救、会议会场、信息家电等的通信网络。无线Ad Hoc 网络分为同构Ad Hoc 网络与异构Ad Hoc 网络。在同构网络中，每个节点的硬件条件相同。与同构Ad Hoc 网络不同，异构Ad Hoc 网络具有不同节点的优先级传输、信道状态、天线的数量、发送数据流可能不同的特点。因此，异构Ad Hoc 网络具有广阔的应用前景，已成为国内外的一个研究热点。

多输入多输出(MIMO)技术是移动通信领域的一项重大突破。在MIMO 系统中，每个节点可以具有多个天线。当发射天线的数量不大于接收天线的数量，接受节点就可以正确分离从不同的发射节点发送的独立的数据流。利用这种新的收发机体系结构，多个独立的数据流可以在相同的信道上同时发送，这为大幅度提高无线Ad Hoc 网络的容量性能提供一个崭新而有效途径。然而，现有与MIMO 技术有关的研究工作大多数都集中在物理层上，如提高系统容量和提高传输可靠性。事实上，一个好的节点调度方案应该在利用MIMO 技术优点与优化整体网络性能的同时，还能保留一些分布式接入的性能。因此，在通信网络中应用MIMO 技术值得进一步研究，特别是在移动Ad Hoc 网络中。

为了提升系统的吞吐量， 文献[1]提出了基于MIMO 的分布式调度算法。

在文献[1]中， 发送节点根据其信道状态、天线的数量、发送数据流的大小等的信息选择合适的传输数据的方式传输数据流给接受节点。然而，文献[1]中的分布式调度算法并没有考虑共信道干扰对节点调度的影响。在自组织网络中，发送节点向接收节点发送数据流经过的一段物理路线称为链路，每条链路都是用来传送数据流。然而，在