(1)集中式调度
在集中式调度方式(见图2)下,一方面,BS在调度过程中处于中心位置,并协调SS的接入问题;另一方面,由于Mesh模式下没有独立的上下行子帧,BS和SS之间在通信过程中不必建立直接链路,可以通过中间SS中继来建立连接。在该调度模式中,BS和SS可以视为处于同一棵调度树中,BS处于调度树的根部。BS在确定链路的burst分配以及相关参数后,根据SS的请求统一安排网络资源。

图2集中式调度示意图
BS在MSH-CSCH消息中广播调度信息;在MSH-CSCF消息中广播各条链路的burst分配以及相关参数,各个节点根据MSH-CSCF消息中的调度树来进行链路更新。由于集中式调度机制中BS负责整个网络通信过程中SS之间的关系,在一定程度上可以避免碰撞问题,可以有效解决SS之间对于资源的竞争。但是,在集中式调度机制下,容易出现以下几个方面的问题:由于SS之间需要通过BS来进行通信,一旦BS与某SS之间无法建立连接将导致该SS无法与网络中其他节点进行通信;BS需要大量的额外开销来维护整个网络中节点的状态信息表;整个网络的通信效率较低;由于网络通信对于BS的过度依赖,BS必须保证工作的稳定性。为了解决以上问题,分布式调度机制就显得尤为重要。
(2)分布式调度
在分布式调度方式中,网络中各个SS可以直接进行通信,这使得整个网络的通信效率大大提高,也有效规避了过度依赖BS带来的通信风险。分布式调度如图3所示。

图3分布式调度示意图
依据在传输调度过程中是否存在碰撞现象,IEEE802.16d进一步将分布式调度划分为协同分布式调度和非协同分布式调度。根据MSH-DSCH消息中特定位的比特值来标志调度类型:0为协调调度,1为非协调调度。在协同分布式调度中,控制子帧使用无碰撞的方式来传输调度包;而在非协同分布式调度中,传输调度包则部分采用竞争方式。
IEEE802.16dMesh模式中的分布式调度,采用请求、答复和确认三次握手的方式来建立发送数据前的链接:首先由请求发送节点发送MSH-DSCH消息中的RequestIE来指明要发送数据的属性以及可用的时隙,然后目标节点则根据请求寻找合适的时隙并回复请求节点数据微时隙位置;最后,请求节点收到目标节点回复后发送MSH-DSCH许可消息来完成链接的建立过程。

图4分布式调度中三次握手示意图
三次握手的过程如图4所示。在该过程中,IEEE802.16d提供了各个节点计算自己发送机会的调度算法,以实现各个节点之间发送机会的公平性。
3结束语
一般地,固定宽带无线通信,引入多跳方式的Mesh模式可在一定程度上缓解无线网络的覆盖范围与通信效率之间的矛盾,大大扩展基于IEEE802.16d协议的BS以及SS的使用范围,但这也增加了使用不同的QoS的各条链路之间的干扰。尤其是在分布式调度方式下,由于没有BS的协调,各个链路之间的干扰显得较为明显。因此,优化相关调度算法解决Mesh模式下带有不同QoS的各条链路间干扰问题,成为Mesh模式下一步的研究重点。
参考文献
[1]IEEEStd802.16-2004(Revision of IEEE Std 802.16-2001),IEEE Standard fot Local and metropolitan area networks Part16:Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems[S].2004