2021-12-11
在自组织网络中,由于通信半径的限制,网络节点之间通过多跳数据转发机制进行交互,需要路由协议来完成分组转发决策。与传统路由协议相比,自组网路由协议的设计面临着网络拓扑动态变化、带宽有限、信道容量变化、移动终端可用资源有限等新的问题和挑战。
如:动态源路由算法、基于反向路径转发的拓扑分布协议、优化链路状态路由算法、按需距离向量路由算法、临时顺序路由算法、区域路由算法。此外,许多自组网路由协议已经被提出,如:目的地序列距离向量路由算法、无线路由协议、地标路由协议、位置辅助路由等,这些路由协议根据所采用的基本路由机制而有所不同。它可以分为基于链路状态的路由协议、基于距离向量的路由协议、源路由协议和反向链路协议。根据网络逻辑结构的不同,可分为平面路由协议和层次路由协议。
众所周知,频谱资源有限,一些未经授权的频段占用拥挤,而那些被授权的频率,因此,可以考虑在频率上授权的用户不需要拥有自己的资源,使得一些未经授权的用户暂时使用空闲的频谱,认知无线电基于更智能的频谱共享技术的思想,它能够感知无线通信环境,根据一定的学习和决策算法动态检测并有效使用空闲频谱,大大减少了频谱和带宽对无线技术发展的制约。
认知无线电技术需要频繁改变节点之间的链接。因此,这种路由协议首先应该是鲁棒的,它是基于多路径分析的。一条备选路由可以大大减少一条路径故障对网络的影响,使网络更加健壮。此外,此类路由协议应满足以下三个要求:
1、路由协议应该是先验式的
如果采用反应式路由协议,更新路由表太耗时。为了以最小的延迟传输数据包,需要一种先验路由算法。然而,先验式路由协议引入了对数据包数量的更多控制,路由信息的持续更新缩短了节点能量的持续时间。
2、路由协议应该基于链路状态
随着物理层参数的频繁变化,节点的移动性和传输半径也可能发生变化,节点的认知能力也可能发生变化。因此,可以通过计算链路可靠性来选择节点之间的链路。
3、路由协议应该是分层的
分层路由协议支持不同的移动组。在当前的认知无线电环境下,基于控制信道和空时分组码的路由算法已经被开发出来,这些算法通过信道切换次数和信道切换频率来衡量。
协作通信使用节点之间的协作来通信数据。它充分利用无线电波的全向传播特性,使无线网络中的节点协作形成虚拟天线阵列,以获得传统多输入多输出天线技术的空间分集增益。
目前,基于协同技术的路由大致可以分为两类,即基于能量的路由策略和基于带宽的路由策略。基于能量的路由策略主要针对单源节点和目的节点的应用环境。在保证源节点发送的信号在接收节点达到信噪比阈值的基础上,对协作节点进行功率优化分配,降低网络的总能量消耗。基于带宽的路由策略主要是引入协作通信技术,使源节点到目的节点的路径带宽最大化,完成路由决策。协作技术在该路由机制中有两种应用。在选择从源节点到目的节点的路由的基础上,根据带宽的提高,通过各跳节点之间的选择性协作来提高路由传输能力。这种方法可以称为协作路由。另一种方式是考虑在路由选择的同时,协作技术对每跳传输带宽的影响,以决定在每跳传输中是否采用协作通信技术,并选择具有最大带宽的路由来进行数据传输。
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