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无线自组织网络关键技术与进展
2007年8月6日 10:57    通信世界网    评论()    阅读:
作 者:韦云凯 毛玉明 吴凡

    混合式路由协议中在局部范围内使用先验式路由协议,维护准确的路由信息,并可缩小路由控制消息传播的范围,当目标节点较远时,通过查找发现路由,这样既减少路由协议的开销,也改善了时延特性。

    2.2无线自组织网络组播路由协议

    根据参与组播路由的节点构成的网络拓扑结构,无线自组织网络组播路由协议可分为以下几类[3-4]:基于树的组播路由协议、基于网格的组播路由协议、混合的组播路由协议。

    在有线网络中,通过采用组播分发树能有效地实现组播。受此启发,早期的自组织网络最组播路由也是使用树结构。基于树的组播路由协议一般包括两个过程:组播树形成和组播树维护。

    在组播树形成过程中,节点启动加入组播树过程:节点广播发送查询分组查找组播树,组播树上的节点在收到查询分组后回复响应分组,当加入节点收到响应分组后就能通过回复节点加入组播树。当加入节点收到多个回复报文时,根据一定策略选择一条最优路径。

    组播树的维护是通过Hello机制来监控树型拓扑结构,即树根节点周期性发送Hello报文给子节点,若子节点在一定时间内未收到Hello报文,则认为树枝已经断开。这时由子孙节点启动树链路修复过程。典型协议有:利用递增序号的组播路由协议(AMRIS)、按需距离适量的组播路由协议(MAODV)、轻量的自适应组播路由协议(LAM)等。

    基于网格的组播路由协议与组播树协议不同,数据分组以广播的方式在网络中传输。网络中网格节点负责广播中继分组。基于网格的组播路由协议一般包括两个过程:加入组播网格和维护组播网格。典型的协议有:按需组播路由协议(ODMRP)、核心辅助的网格协议(CAMP)、前向转发组组播路由协议(FGMP)等。

    混合组播路由协议设计出发点是:充分利用树结构和网格结构各自优点。混合组播是在网格结构基础上构建组播树。混合的组播路由协议一般包括建立网格和建立组播树两个过程。

    在网格基础之上建立组播树的一般过程是:核心节点或源节点向邻居网格节点发送创建树链路控制报文;当网格节点收到非重复的创建树报文时,将该报文转发给其他邻居网格节点,同时,该节点加入组播树;当网格节点收到重复的创建树报文时;向发送该报文的节点回复剪枝报文以剪去该组播树链路。典型的混合组播路由协议有Ad hoc 组播路由协议(AMRoute)和核心提取的分布式组播Ad hoc路由协议(MCEADR)。

    2.3QoS路由

    自组网QoS路由的目标是满足QoS连接请求的一条或多条路由,同时提供足够的路由资源信息,为管理控制机制提供支持,完成全网资源的有效利用。目前自组网的QoS路由问题还处在起步阶段。无线自组织网络的QoS研究主要集中在QoS模型、具有资源预约功能的信令、QoS路由协议和QoS媒体接入协议以及接纳控制和调度等方面。

    由于无线自组织网络具有无中心结构,拓扑动态变化,节点资源受限,无线节点间相互干扰等特性,使得自组织网络中的QoS路由设计面临新的挑战。这主要体现在:

    拓扑结构的动态变化使节点间链路状态信息的获取和管理维护困难。

    由于相邻节点间存在“隐蔽终端”、“暴露终端”、“侵入终端”等相互干扰,使得无线链路状态难以确定,例如带宽、时延、时延抖动等链路参数都很难及时获取和更新维护。

    随时存在的单向信道的存在使得QoS路由协议设计困难,主要体现在:认知的单向性、路由的单向性和汇点不可达。

    每个节点资源有限,使得QoS路由选择不能太复杂。

    基于约束的QoS路由选择十分加困难。特别是当路由选择的约束条件包含两个或两个以上QoS参数时,路由选择将是一个NP完全问题[5]。

    常见的无线自组织网络QoS路由协议有核心提取的分布式Ad hoc路由协议(CEDAR)[6]、基于标签探测的路由协议(TBP)[7]、保证服务质量的优化的链路状态路由协议(QoS-OLSR)[8]、分布式服务质量路由算法(DQoSR)等。

[1]  [2]  [3]  [4]  [5]  [6]  编 辑:赵宇
关键字搜索:无线自组织网络  MAC协议  路由  跨层设计  可扩展性  
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