最新無(wú)線mesh網(wǎng)絡(luò)的跨層設(shè)計(jì)概述-全文預(yù)覽
【正文】 for adaptive mobile applications. ATamp。如在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下傳感器網(wǎng)絡(luò)跨層設(shè)計(jì)方案可以解決能量節(jié)省、節(jié)點(diǎn)數(shù)眾多等問(wèn)題。2）充分利用其它層的消息，使達(dá)到單層的最優(yōu)化。最后，在動(dòng)態(tài)優(yōu)化時(shí)在網(wǎng)絡(luò)層間傳遞的信息不能太復(fù)雜, 以致產(chǎn)生很大時(shí)延或大量?jī)?yōu)化過(guò)程的計(jì)算，但也不能太簡(jiǎn)單以致傳遞的信息太少。首先，跨層設(shè)計(jì)打破了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分層間的獨(dú)立性的同時(shí)也必然失去網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的規(guī)律性、結(jié)構(gòu)化, 使得全網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和優(yōu)化極其復(fù)雜。DSDV路由協(xié)議如以前一樣，如圖7所示的結(jié)果。像預(yù)計(jì)的那樣，方案2要比方案1好。400300200100060060100140方案1500120方案2流量(kb/s)接收的流量(kb/s)時(shí)間(s)(1)線性拓?fù)洹獙?duì)第一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，18個(gè)節(jié)點(diǎn)平均等分在1500200米的區(qū)域內(nèi)成一條直線。將一份時(shí)間均等的分配給每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸率，這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的策略也可以被實(shí)現(xiàn),因此最多5個(gè)包可以11Mb/s的速率傳輸，在信道好的條件下，如果僅有一個(gè)包傳輸也只能有2Mb/s的傳輸速率。 圖5 有學(xué)者通過(guò)NS2仿真[14]來(lái)證實(shí)上述的內(nèi)容。DSDV通過(guò)發(fā)送hello包到相鄰節(jié)點(diǎn)以建立路由表，Hello包是一種廣播包，它包含累計(jì)的路由信息(即信息是從所有其他相鄰節(jié)點(diǎn)收集過(guò)來(lái)的)，它們的傳輸都是基于基本速率的，因此其輻射范圍很大。其不利因素如下：最小跳路由選擇稍長(zhǎng)的距離，其信號(hào)強(qiáng)度就會(huì)變?nèi)酰虼藦男诺阔@得的數(shù)據(jù)率就會(huì)低。例如，當(dāng)信道質(zhì)量處于良好的狀態(tài)時(shí)，基于速率自適應(yīng)的MAC協(xié)議的概念來(lái)說(shuō)就是以高速率傳輸數(shù)據(jù)。該方案綜合了3種均來(lái)自物理層的路由準(zhǔn)則來(lái)進(jìn)行路由協(xié)議的設(shè)計(jì)，并可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層的需求來(lái)設(shè)置物理層的參數(shù)，如傳輸功率等。方案中還假設(shè)，在一個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)傳輸時(shí)，其半徑為r的范圍內(nèi)不發(fā)生其他節(jié)點(diǎn)的傳輸。居里大學(xué)的研究者提出的，它引入了一種采用物理層受到的干擾、分組成功率以及原始數(shù)據(jù)傳輸速率為路由準(zhǔn)則的跨層路由設(shè)計(jì)方案。3）標(biāo)準(zhǔn)的外部信息機(jī)制對(duì)于外部信息，當(dāng)TCP/IP包頭作為短期告示時(shí)，ICMP可以用來(lái)處理一般的大部分信息。應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層物理層鏈路層圖3 CLASS的概念模型2）小開(kāi)銷的內(nèi)部信息格式（在協(xié)議棧中引入本地信令機(jī)制）對(duì)于內(nèi)部消息，無(wú)需采用開(kāi)銷太大的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。其特點(diǎn)如下。因此，盡管只涉及到資源層和目標(biāo)層，但中間層也必須包括進(jìn)去考慮。不同的應(yīng)用可以根據(jù)各自需要來(lái)訪問(wèn)WCI服務(wù)器，獲取它們所需要的參數(shù)。ICMP報(bào)文可以在任何層產(chǎn)生并在高層終止,利用ICMP報(bào)文在層與層之間的類似于協(xié)議棧內(nèi)部的“洞”來(lái)傳播跨層信息。在IPv6中,跨層信息可以被編碼并加入到額外的IP數(shù)據(jù)包頭信息里，通過(guò)跨層信令管道傳輸，而且這個(gè)方法不需要專門(mén)的內(nèi)部信息協(xié)議。應(yīng)用層：網(wǎng)絡(luò)層根據(jù)應(yīng)用層對(duì)QoS的不同需求，將數(shù)據(jù)分組路由到不同的物理接口上。同樣，鏈路層的重發(fā)機(jī)制也能用來(lái)對(duì)RTO的取值進(jìn)行調(diào)整。 應(yīng)用層：物理層信道狀態(tài)信息能夠被應(yīng)用層用來(lái)改變其信源編碼方式生成業(yè)務(wù)，例如數(shù)字視頻這樣的多媒體業(yè)務(wù)可根據(jù)其從物理層獲得的信道狀態(tài)信息對(duì)編碼速率進(jìn)行調(diào)整。另一方面，在鏈路層進(jìn)行功率控制來(lái)降低滿足速率和誤碼率要求時(shí)的傳輸功率，減少鄰接點(diǎn)間的干擾；通過(guò)增加傳輸功率來(lái)對(duì)抗多徑衰落引起的信道變化，在鏈路層采用更強(qiáng)的差錯(cuò)控制機(jī)制來(lái)降低誤碼率。第一種方法是在某一協(xié)議層進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，不僅考慮本層的相關(guān)參數(shù)，同時(shí)也把其他協(xié)議層的相關(guān)參數(shù)考慮進(jìn)來(lái)。由于多媒體業(yè)務(wù)對(duì)QoS的要求不同,因此對(duì)于各層選擇的策略也不同。對(duì)于非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，在傳輸層可以采用TCP協(xié)議，根據(jù)接收器窗口大小和網(wǎng)絡(luò)擁塞情況自適應(yīng)地調(diào)整業(yè)務(wù)流速率；實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)因其對(duì)延時(shí)要求比較高，若實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)包到達(dá)接收器時(shí)已經(jīng)超出預(yù)先確定的期限,將無(wú)利用價(jià)值,因此對(duì)于實(shí)時(shí)業(yè)務(wù),傳輸層常采用TCP/ UDP協(xié)議。當(dāng)路徑的預(yù)留資源得到滿足時(shí),請(qǐng)求被接納,否則被拒絕,這一操作過(guò)程稱為接納控制[6]。因?yàn)闊o(wú)線網(wǎng)絡(luò)中無(wú)線鏈路的共享特性,所以帶來(lái)了競(jìng)爭(zhēng)。功率控制是在不影響通話質(zhì)量的前提下,通過(guò)控制接入終端的輸出功率,在保證高質(zhì)量的反向鏈路的同時(shí)使得干擾最小化。物理層的BER(每一位的出錯(cuò)概率)對(duì)物理層性能來(lái)說(shuō)是關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)的無(wú)線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)各層進(jìn)行單獨(dú)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，簡(jiǎn)化了整體網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,滿足了軟件設(shè)計(jì)的信息隱藏原則,因而得到廣泛應(yīng)用。無(wú)線Mesh網(wǎng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示[1]?？鐚釉O(shè)計(jì)這一項(xiàng)熱門(mén)技術(shù)，
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