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無線自組網的時代研究和發展現狀

  2021-06-14

  無線自組網作為一種不同于傳統基站終端架構的無線網絡形式,因其靈活的節點,能夠在任何惡劣環境下進行數據的轉發和路由功能,被應用到廣大方面,在軍用領域以及民用領域都有其身影,常見的部隊作戰演習、叢林偵察演練等,民用領域則更加廣泛,覆蓋消防應急、災難應急救援、地方反恐、邊境守衛、礦區勘察等臨時通信系統諸多應用場景,其獨特的通信方式,集基站和終端一體,常見的單兵手持mesh設備,車載組網通信臺,無人系統通信臺等傳輸設備都可以稱之為無線基站臺。

無線自組網的時代研究和發展現狀

  當然,無線自組網絡,其本身源于軍事需求,在轉入民用領域后,也將本身獨特的軍用需求功能代入進去,常見的無中心抗毀性、分布式路由、多跳節點、快速組網等,能夠快速根據場景需求提供多種業務的協同接入,比如衛星技術的結合,前端音視頻信息采集,現場電臺調度指揮,中繼網絡接力等。

  在衛星技術的不斷發展的環境下,無線自組網在衛星通信領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,針對大型空間動態拓撲網絡,借鑒Ad-hoc網絡中的動態源路由(Dynamic Source Routing,DSR)路由思想提出了一種低開銷的分布式路由協議 DARTING,Karapantazis 等人通過形成最小路由請求區域來減小路由開銷,借鑒了 Ad-hoc 網絡中的按需距離矢量路由(Ad-hoc On-demand Distance Vector,AODV )思想,提出低軌衛星系統的分布式按需路由計算機網絡。

  與傳統網絡相比,無線自組網的特征具有以下幾點:

  (1)擁有多變的拓撲結構,網絡節點可以按需分配任意移動,且隨節點移動做不同的應變。

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

  (3)能量受限,由于網絡節點的移動特征,節點大多沒有持續能量來源,因而需要考慮節能設計。

  由于無線自組織網絡具有由無線通信觸發的多跳特性,因此它面臨著無線移動通信以及網絡配置設備發現,拓撲結構所面臨的常規問題(帶寬優化,功率控制,傳輸質量提高等)需要做關于新的研究主題,例如維護,尋址和自動路由。

無線自組網技術

  解決與無線自組織網絡路由協議相關的問題,多個學術組織也在努力實現無線自組織網絡路由協議的標準化。其中包括 MANET 工作組提交并作為路由協議規范的 OLSR 協議(Optimized Link State Routing protocol)、AODV 協議(Ad hoc on demand distance vector routing protocol)和 DSR 協議(Dynamic Source Routing procotol),為了實現自組網路由需求,需要在其中選擇一種更符合項目實際的路由協議進行研究。

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