最新無線mesh網(wǎng)絡(luò)的跨層設(shè)計(jì)概述(編輯修改稿)
2024-07-21 02:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的排序約束，使跨層信息在本地任意層之間進(jìn)行交互。這種方法只出現(xiàn)在特殊情況下，而且不是為了一般的管理功能設(shè)計(jì)的。其概念模型如圖3所示[12]。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）對于內(nèi)部消息，無需采用開銷太大的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。例如：，除了IP包頭外（IPV4為20字節(jié)），還需加上8字節(jié)的ICMP公共頭。，只需要3個字段：目的地址（包括目的層及目的協(xié)議或應(yīng)用）、事件類型（通過相關(guān)參數(shù)來表示）和事件內(nèi)容（相關(guān)參數(shù)的取值）。如果分別用1字節(jié)標(biāo)示目的地址和事件類型，事件內(nèi)容為2字節(jié)，則CLASS方法信令消息總長度為4字節(jié)；而A方法內(nèi)容為2字節(jié)，包頭8字節(jié)，總長度為30字節(jié)。3）標(biāo)準(zhǔn)的外部信息機(jī)制對于外部信息，當(dāng)TCP/IP包頭作為短期告示時，ICMP可以用來處理一般的大部分信息。事實(shí)上，各層之間的實(shí)際交互作用是任務(wù)獨(dú)立、協(xié)議明確的。CLASS的設(shè)計(jì)是為了對于不同的應(yīng)用而設(shè)想不同的服務(wù)方案。4 跨層方案分析、分組成功率和數(shù)據(jù)速率的路由跨層協(xié)議方案該方案是由巴黎皮埃爾和瑪麗居里大學(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。并且，該方案還提出了根據(jù)下一跳的狀態(tài)優(yōu)化分組成功率，從而使網(wǎng)絡(luò)吞吐量達(dá)到最大化，即解決了網(wǎng)絡(luò)中最大值最小值問題：使干擾最小化，容量最大化。 首先，在跨層設(shè)計(jì)上，該方案以多跳無線網(wǎng)絡(luò)所支持的平均業(yè)務(wù)傳輸容量為基礎(chǔ)，該平均業(yè)務(wù)傳輸容量λ(r)可表示為λ(r)≤16AR/π△2nLr[13]。其中，A表示網(wǎng)絡(luò)總的面積，每一次傳輸?shù)淖畲笏俾蕿镽，n為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)總數(shù),L是源到目的節(jié)點(diǎn)的平均距離，r為傳輸半徑。方案中還假設(shè)，在一個傳輸節(jié)點(diǎn)傳輸時，其半徑為r的范圍內(nèi)不發(fā)生其他節(jié)點(diǎn)的傳輸。顯然，從該式中可以得出這樣的結(jié)論：如果要增加網(wǎng)絡(luò)吞吐量，就必須盡可能地增加傳輸速率R，并且盡可能地降低傳輸分組數(shù)據(jù)時的干擾。也就是說，因?yàn)閿?shù)據(jù)傳輸速率和干擾都是取決于RF(射頻）發(fā)射功率的，所以功率控制是改善網(wǎng)絡(luò)吞吐量的關(guān)鍵因素。同時，由于物理層干擾和數(shù)據(jù)傳輸速率雖然可以用于描述鏈路質(zhì)量，但是并不充分，所以在此基礎(chǔ)上該方案又提出了加入一個FSR（packet success rate）判據(jù)，即路由層沿整個路徑監(jiān)視FSR，如果信道條件惡化，則迅速變換到另一個能夠到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路徑上繼續(xù)傳輸。該方案綜合了3種均來自物理層的路由準(zhǔn)則來進(jìn)行路由協(xié)議的設(shè)計(jì)，并可以通過網(wǎng)絡(luò)層的需求來設(shè)置物理層的參數(shù)，如傳輸功率等。雖然優(yōu)化了功率控制，提高了網(wǎng)絡(luò)吞吐量；然而具有成本較昂貴，路由算法較復(fù)雜等缺點(diǎn)。另外要想在現(xiàn)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)中也能夠正常運(yùn)行，還需要作進(jìn)一步的改進(jìn)。、跨層設(shè)計(jì)也可能導(dǎo)致意想不到的負(fù)面作用。例如，當(dāng)信道質(zhì)量處于良好的狀態(tài)時，基于速率自適應(yīng)的MAC協(xié)議的概念來說就是以高速率傳輸數(shù)據(jù)。這種高速率可以通過改變調(diào)制方法得到。但是這些方法會給上層帶來不合需要的結(jié)果。特別指出的是，大部分路由協(xié)議都有最小跳路由，當(dāng)最小跳路由結(jié)合起來時，以上這些方法在性能上就要比原始系統(tǒng)的性能差。其不利因素如下：最小跳路由選擇稍長的距離，其信號強(qiáng)度就會變?nèi)?，因此從信道獲得的數(shù)據(jù)率就會低。如果用于最小跳路由協(xié)議的時候，有可能會漏出其不利的一面，這種情況的出現(xiàn)，也有可能是使用了其他計(jì)量方法的路由選擇協(xié)議或者負(fù)荷自適應(yīng)路由選擇協(xié)議。因此，在考慮跨層設(shè)計(jì)的時候需要注意。不過，考慮與更高層的相互作用,我們使用最小跳路由選擇，那么這個協(xié)議就如同目的序號距離矢量(DSDV)協(xié)議。DSDV通過發(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)收集過來的)，它們的傳輸都是基于基本速率的，因此其輻射范圍很大。最小跳路由選擇在路程上盡可能長跳，將會導(dǎo)致接收到的信號強(qiáng)度低，反過來還意味著低數(shù)據(jù)傳輸率，如圖4所示。 圖4 DSDV選擇少數(shù)長跳，當(dāng)使用MAC時有較低數(shù)據(jù)傳輸率 這時，為了提高數(shù)據(jù)傳輸速率，我們避開速率自適應(yīng)MAC協(xié)議，使用清楚的具有高速數(shù)據(jù)傳輸率的IEEE ,就可以得到更多更好的端到端的流量。這樣的
研究報(bào)告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1