### 无线 Mesh 网络中的路由度量指标综述
#### 摘要与介绍
本文档提供了截至2008年为止针对无线 Mesh 网络（WMNs）中提出的各种路由度量指标的全面综述，并提出了两种新的路由度量指标。避免节点拥塞、高吞吐量、低干扰水平、等距性、有效利用信道容量以及最小化传输延迟是无线 Mesh 网络良好路由度量的一些关键特征。本文基于这些特性对现有路由度量进行了比较，并提出了两种能够满足这些考虑因素的新度量。
无线 Mesh 网络是一种新兴技术，在近年来的无线网络领域取得了显著进展。Mesh 网络具备快速部署和重构的能力，这使得它们具有诸如初始成本低、易于网络维护、健壮性和可靠的服务覆盖等优点。WMNs 通常由 Mesh 路由器和 Mesh 客户端组成，其中每个节点都可以同时作为主机和路由器运行。Mesh 路由器在 Mesh 网络中通常具有较小的移动性，并构成了 WMNs 的骨干网。客户端可以是静态的或移动的，并且可以通过自组织的方式形成 Ad hoc 网络来访问服务，通过向无线骨干网转发请求来实现。
Mesh 路由器通常配备了多个无线接口以提高灵活性，而 Mesh 客户端通常只有一个无线接口。根据节点的功能，WMNs 可以分为三类：基础设施骨干网、客户端骨干网和混合 WMNs。在基础设施 WMNs 中，Mesh 路由器之间形成了一个自我配置和自我修复的链接网格，并为连接到它们的客户端提供基础设施支持。网络包括与最终用户的接入链路和 Mesh 路由器之间的 Mesh 中继链路，以形成数据包传输的骨干网。这种类型的网络使 WMNs 能够与现有的无线网络集成，通过 Mesh 路由器中的网关/桥接功能实现。在客户端 WMNs 中，客户端节点之间形成了对等 Mesh 网络，客户端节点执行路由和配置任务，同时也提供无线接入服务。
#### 路由度量的重要性
路由度量是决定数据包在网络中如何传输的关键因素之一。对于 WMNs 来说，选择合适的路由度量至关重要，因为这直接影响了网络性能和服务质量。理想的路由度量应该能够平衡多个因素，包括但不限于以下几点：
- **避免节点拥塞**：确保网络中的流量不会集中在少数几个节点上，从而导致这些节点的过载。
- **高吞吐量**：优化网络的数据传输速率，使得尽可能多的数据能够在单位时间内被传输。
- **低干扰水平**：减少不同无线信号之间的相互干扰，提高通信的质量。
- **等距性**：确保在网络中的任意两点间数据传输的时间相同，这对于实时应用特别重要。
- **有效利用信道容量**：最大化网络资源的利用率，提高整体效率。
- **最小化传输延迟**：降低数据包从源到目的地的传输时间，提高响应速度。
#### 现有路由度量指标分析
目前，已有多种路由度量指标被提出用于无线 Mesh 网络。以下是一些常见的度量指标及其特点：
1. **距离**：这是一种最简单的度量指标，只考虑了两个节点之间的物理距离。虽然简单易行，但在复杂环境中可能不够准确。
2. **链路质量**：考虑到链路的实际性能，如信号强度、误码率等，更能反映实际通信质量。
3. **带宽**：考虑可用带宽，有助于避免拥塞并提高吞吐量。
4. **能量**：对于电池供电的设备尤为重要，需要考虑节点的能量消耗。
5. **跳数**：计算数据包到达目标所需的中间节点数量，有助于减少传输延迟。
6. **干扰**：考虑相邻链路间的干扰，有助于降低总干扰水平。
7. **负载**：评估节点当前处理能力，有助于避免拥塞。
#### 新的路由度量指标提案
文章提出了两种新的路由度量指标，旨在解决现有度量中的不足之处，并提高 WMNs 的性能。尽管具体细节未给出，但我们可以推测这两种新度量可能会结合以上提到的多个维度进行综合考量，比如结合链路质量和带宽来更好地评估路径质量；或者考虑节点的负载情况和干扰水平以避免拥塞并减少传输延迟。
#### 结论
通过对无线 Mesh 网络中各种路由度量指标的全面综述，我们可以看到，选择适当的路由度量对于提高 WMNs 的性能至关重要。未来的研究应继续探索更多维度的度量标准，并开发更高效的算法来优化网络性能。随着无线 Mesh 网络的应用越来越广泛，对高效路由度量的需求也将不断增加。
