無(wú)線自組網(wǎng)中基于節(jié)點(diǎn)特征的容量和時(shí)延研究

黃 杰

（南京熊貓通信科技有限公司，南京 210000）

1 無(wú)線自組網(wǎng)的介紹

1.1 無(wú)線自組網(wǎng)路由協(xié)議

無(wú)線自組網(wǎng)路由協(xié)議可以分為表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議以及按需路由協(xié)議。表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議中，節(jié)點(diǎn)必須按照路由表的地址發(fā)送到另一個(gè)地址中，并且要保證維護(hù)路由表的信息。按需路由協(xié)議中，節(jié)點(diǎn)只需要通過(guò)路由發(fā)現(xiàn)機(jī)制即可，不需要板胡路由表的信息。

1.2 無(wú)線自組網(wǎng)路由協(xié)議性能分析

1.2.1 仿真模型建立

仿真模型使用的軟件節(jié)點(diǎn)數(shù)為100，時(shí)間為100s，速度為10s/個(gè)，發(fā)送的數(shù)據(jù)包都是默認(rèn)值。仿真模型在節(jié)點(diǎn)靜止、移動(dòng)中發(fā)生時(shí)延、抖動(dòng)以及吞吐量，我們可以將這三種性能指標(biāo)進(jìn)行比較分析。

1.2.2 節(jié)點(diǎn)靜止時(shí)路由協(xié)議性能分析

節(jié)點(diǎn)靜止時(shí)，DODV的延時(shí)較小，DODV屬于表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議，發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，需要查找路由表的信息，達(dá)到降低傳送數(shù)據(jù)包時(shí)水溫延時(shí)；節(jié)點(diǎn)抖動(dòng)時(shí)，DSR的效果最好，AODV的抖動(dòng)波動(dòng)比較小；對(duì)于吞吐量方面，三種協(xié)議的吞吐量差不多，但是隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，AODV的吞吐量最多，其次是DSDV，DSR的吞吐量是最差的，AODV結(jié)合了DSDV和DSR的優(yōu)點(diǎn)，降低了網(wǎng)絡(luò)，提高了吞吐量。

1.2.3 節(jié)點(diǎn)緩慢移動(dòng)時(shí)的路由協(xié)議性能分析

節(jié)點(diǎn)緩慢移動(dòng)時(shí)，AODV、DSDV以及DSR三種路由協(xié)議的時(shí)延差不多，但是，DSDV相較AODV、DSR來(lái)說(shuō)較好些，AODV的狀態(tài)居中，DSR的時(shí)延最差；節(jié)點(diǎn)緩慢抖動(dòng)時(shí)，DSR的抖動(dòng)較緩慢些，對(duì)于DSDV，節(jié)點(diǎn)移動(dòng)發(fā)生變化，頻繁刷新路由表的信息，所以，DSDV大幅度的抖動(dòng)；節(jié)點(diǎn)的吞吐方面，DSR的吞吐量是最大的，DSDV的吞吐量較次。

1.2.4 節(jié)點(diǎn)快速移動(dòng)時(shí)的路由協(xié)議性能分析

節(jié)點(diǎn)快速移動(dòng)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)迅速變換，DSDV運(yùn)用表驅(qū)動(dòng)機(jī)制，所以DSDV的時(shí)延最大；節(jié)點(diǎn)快速抖動(dòng)時(shí)，DSDV的抖動(dòng)也是最大的；節(jié)點(diǎn)吞吐方面，DSR的吞吐量較大一些。

1.3 無(wú)線自組網(wǎng)的研究意義

隨著互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，自組網(wǎng)絡(luò)有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，具有靈活性、網(wǎng)絡(luò)迅速性、抗攻擊性以及機(jī)動(dòng)性等，在戰(zhàn)場(chǎng)上可用來(lái)做通信工具。節(jié)點(diǎn)不改變位置時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜。無(wú)線自組網(wǎng)具有特殊性，在設(shè)計(jì)時(shí)，需要注意些以下幾點(diǎn)：

節(jié)點(diǎn)需要通過(guò)無(wú)線自組網(wǎng)進(jìn)行通信，由于無(wú)線自組網(wǎng)的發(fā)射與接收的功率有差異，以及無(wú)線通道中其他信號(hào)的干擾，都會(huì)導(dǎo)致文件傳輸?shù)氖。粺o(wú)線通信具有廣播的特性，選擇路由時(shí)會(huì)造成多余的選擇；路由選擇協(xié)議中，通過(guò)周期性通告分組，網(wǎng)絡(luò)資源較少；如果不控制周期性或者更新機(jī)制，將會(huì)消耗節(jié)點(diǎn)，且內(nèi)存有限和CPU的處理性能不夠，因此，無(wú)線自組網(wǎng)對(duì)通信方案來(lái)說(shuō)非常關(guān)鍵。

2 無(wú)線自組網(wǎng)的應(yīng)用

2.1 軍用無(wú)線通信

在現(xiàn)代軍事中，長(zhǎng)官與士兵之間、士兵與士兵之間、士兵與車輛之間需要通過(guò)無(wú)線自組網(wǎng)進(jìn)行通信，為了使長(zhǎng)官更好的指揮士兵作戰(zhàn)，無(wú)線自組網(wǎng)必不可少。

2.2 家庭關(guān)系網(wǎng)

在現(xiàn)在的社會(huì)上普遍實(shí)行數(shù)字化，人們可以利用互聯(lián)網(wǎng)與家人聯(lián)系，與朋友溝通，這樣節(jié)省了時(shí)間與精力，通過(guò)無(wú)線自組網(wǎng)，我們可以方便的聯(lián)系我們想要聯(lián)系的人，面對(duì)面溝通也極為方便。

2.3 臨時(shí)的移動(dòng)會(huì)議

科技發(fā)展如此迅速，辦公時(shí)可以不必坐在一起開會(huì)，可以通過(guò)無(wú)線自組網(wǎng)在特定的環(huán)境中召開臨時(shí)會(huì)議，召開網(wǎng)絡(luò)會(huì)議，也會(huì)增加工作效益，更好地協(xié)調(diào)完成工作。所以，有了無(wú)線自組網(wǎng)，工作也方便了不少。

2.4 緊急突發(fā)的場(chǎng)合

在發(fā)生不可預(yù)知的災(zāi)難時(shí)，正常的基礎(chǔ)設(shè)施可能會(huì)遭到破壞，不能工作，無(wú)線自組網(wǎng)可以臨時(shí)組件一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，方便指揮救援，達(dá)到迅速而便捷。

2.5 個(gè)人網(wǎng)絡(luò)

人們可以通過(guò)無(wú)線自組網(wǎng)建立自己的局限網(wǎng)絡(luò)，邀請(qǐng)他人進(jìn)來(lái)進(jìn)行通信、辦公以及娛樂(lè)等。為我們的生活增添了許多色彩。

3 無(wú)線網(wǎng)的研究展望

3.1 AODV協(xié)議中的有效路由在設(shè)置的路由超時(shí)期到期后變?yōu)闊o(wú)效

節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間需要通信，可以重新發(fā)現(xiàn)重復(fù)放入路由消息，增加了網(wǎng)絡(luò)的開銷，因此，在無(wú)線自組網(wǎng)中，我們需要設(shè)計(jì)出合適的路由。

3.2 無(wú)線自組網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)如果依靠電池供電將會(huì)受到限制

部隊(duì)在作戰(zhàn)時(shí)將會(huì)消耗大量節(jié)點(diǎn)，所以有些路由很快將會(huì)失效并且備份也會(huì)失效，需要做進(jìn)一步優(yōu)化。

3.3 軍事網(wǎng)絡(luò)中路由會(huì)失效

軍事的環(huán)境變化莫測(cè)，節(jié)點(diǎn)不能隨著變化而變化，所以，指定路由很容易會(huì)失效。我們需要通過(guò)多徑路由算法發(fā)現(xiàn)出更好的解決方案。

3.4 AODV協(xié)議中，路由的新鮮度有序號(hào)決定，序號(hào)小的將會(huì)被丟棄

序號(hào)是32位整數(shù)，序號(hào)可以發(fā)生回滾，當(dāng)序號(hào)發(fā)啊生回滾時(shí)，將引起新鮮度的誤解。一般路由在發(fā)生序號(hào)回滾時(shí)，可以采用新的辦法改進(jìn)發(fā)明。

3.5 路由維護(hù)及備份路由會(huì)占用內(nèi)存開銷

節(jié)點(diǎn)需要存放在本地，保存很多路由信息，在軍事戰(zhàn)場(chǎng)上，通信節(jié)點(diǎn)應(yīng)該盡可能小巧，方便士兵攜帶，我們應(yīng)該想辦法增加內(nèi)存利用率，尖山內(nèi)存開銷，增加路由的使用壽命。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文講解了無(wú)線自組網(wǎng)的路由協(xié)議，認(rèn)識(shí)了解無(wú)線自組網(wǎng)，并且將無(wú)線自組網(wǎng)應(yīng)用在軍事上、工作中以及個(gè)人生活中。無(wú)線自組網(wǎng)具有的靈活性、快捷性以及無(wú)中心等特性使我們的生活更加便捷，我們應(yīng)該在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)一步更新無(wú)線自組網(wǎng)，使我們的生活更加便捷。