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無線自組網(wǎng)的時代研究和發(fā)展現(xiàn)狀

  2021-06-14

  無線自組網(wǎng)作為一種不同于傳統(tǒng)基站終端架構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò)形式,因其靈活的節(jié)點,能夠在任何惡劣環(huán)境下進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和路由功能,被應(yīng)用到廣大方面,在軍用領(lǐng)域以及民用領(lǐng)域都有其身影,常見的部隊作戰(zhàn)演習(xí)、叢林偵察演練等,民用領(lǐng)域則更加廣泛,覆蓋消防應(yīng)急、災(zāi)難應(yīng)急救援、地方反恐、邊境守衛(wèi)、礦區(qū)勘察等臨時通信系統(tǒng)諸多應(yīng)用場景,其獨特的通信方式,集基站和終端一體,常見的單兵手持mesh設(shè)備,車載組網(wǎng)通信臺,無人系統(tǒng)通信臺等傳輸設(shè)備都可以稱之為無線基站臺。

無線自組網(wǎng)的時代研究和發(fā)展現(xiàn)狀

  當(dāng)然,無線自組網(wǎng)絡(luò),其本身源于軍事需求,在轉(zhuǎn)入民用領(lǐng)域后,也將本身獨特的軍用需求功能代入進(jìn)去,常見的無中心抗毀性、分布式路由、多跳節(jié)點、快速組網(wǎng)等,能夠快速根據(jù)場景需求提供多種業(yè)務(wù)的協(xié)同接入,比如衛(wèi)星技術(shù)的結(jié)合,前端音視頻信息采集,現(xiàn)場電臺調(diào)度指揮,中繼網(wǎng)絡(luò)接力等。

  在衛(wèi)星技術(shù)的不斷發(fā)展的環(huán)境下,無線自組網(wǎng)在衛(wèi)星通信領(lǐng)域的研究也在不斷增加。在國外也有早有不少針對無線自組網(wǎng)的研究,比如:由Tsai等人基于降低路由開銷的需求,針對大型空間動態(tài)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò),借鑒Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中的動態(tài)源路由(Dynamic Source Routing,DSR)路由思想提出了一種低開銷的分布式路由協(xié)議 DARTING,Karapantazis 等人通過形成最小路由請求區(qū)域來減小路由開銷,借鑒了 Ad-hoc 網(wǎng)絡(luò)中的按需距離矢量路由(Ad-hoc On-demand Distance Vector,AODV )思想,提出低軌衛(wèi)星系統(tǒng)的分布式按需路由計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

  與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比,無線自組網(wǎng)的特征具有以下幾點:

  (1)擁有多變的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以按需分配任意移動,且隨節(jié)點移動做不同的應(yīng)變。

  (2)靈活的鏈路帶寬隨節(jié)點的移動,為獲取更好的通信性能,通信鏈路可隨節(jié)點帶寬分配變化。

  (3)能量受限,由于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的移動特征,節(jié)點大多沒有持續(xù)能量來源,因而需要考慮節(jié)能設(shè)計。

  由于無線自組織網(wǎng)絡(luò)具有由無線通信觸發(fā)的多跳特性,因此它面臨著無線移動通信以及網(wǎng)絡(luò)配置設(shè)備發(fā)現(xiàn),拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所面臨的常規(guī)問題(帶寬優(yōu)化,功率控制,傳輸質(zhì)量提高等)需要做關(guān)于新的研究主題,例如維護(hù),尋址和自動路由。

無線自組網(wǎng)技術(shù)

  解決與無線自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議相關(guān)的問題,多個學(xué)術(shù)組織也在努力實現(xiàn)無線自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化。其中包括 MANET 工作組提交并作為路由協(xié)議規(guī)范的 OLSR 協(xié)議(Optimized Link State Routing protocol)、AODV 協(xié)議(Ad hoc on demand distance vector routing protocol)和 DSR 協(xié)議(Dynamic Source Routing procotol),為了實現(xiàn)自組網(wǎng)路由需求,需要在其中選擇一種更符合項目實際的路由協(xié)議進(jìn)行研究。

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