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深入介绍分组路由–海洋智能无人系统技术

时间:2023-10-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:分组路由是水下网络环境中的另一个挑战。路由协议一般分为两类:距离矢量和链路状态路由协议。链路状态路由协议以不同的方式工作。当链路状态发生变化时,所有节点都会收到通知并修改其路由表。在编队网络中,链路质量是可变的,这需要对路由表进行定期的重新配置。路由算法的性能通常取决于包括收敛延迟在内的许多因素。若要开发适当的路由算法需要进一步的研究,以尽量减少集群网络中的分组传输延迟。

深入介绍分组路由–海洋智能无人系统技术

分组路由是水下网络环境中的另一个挑战。包路由协议对于多跳网络非常重要,因为接收器和发送器分布在一个地理区域,在该区域节点也可以随着时间改变其位置。每个节点维护一个路由表,通过多跳链接转发数据包。

路由表是通过选择从发送器到接收器的最佳成本路径来创建的。路径成本可以表示为延迟、包丢失、误码率和实际传输成本等。对于水下网络,链路延迟可用作成本度量,以最小延迟传输数据包。路由协议一般分为两类:距离矢量和链路状态路由协议。距离矢量算法通常根据相邻网络的最短路径选择从发送器到接收器的路径。当链路的状态改变时,比如当链路的延迟或信噪比增加,那么链路旁边的节点将监测到该变化并通知其邻节点,并建议新的链路。此过程将继续,直到网络中的所有节点都更新了其路由表。链路状态路由协议以不同的方式工作。在这种情况下,所有链路状态信息都定期传输到网络中的所有节点。当链路状态发生变化时,所有节点都会收到通知并修改其路由表。在编队网络中,链路质量是可变的,这需要对路由表进行定期的重新配置。路由算法的性能通常取决于包括收敛延迟在内的许多因素。对于一个编队网络来说,由于高链路延迟,收敛延迟将是一个关键因素。

对于水下蜂群应用程序,网络中的每个更新将比射频网络花费更长的时间,从而导致额外的包传输延迟。因此,有必要以不同于传统传感器网络的方式开发网络结构。例如,可能需要开发较小规模的集群网络,其中集群头形成第二层网络。在这个拓扑中,本地信息将在集群内流动,集群间信息将通过集群头网络流动。基于集群的通信体系结构也被用于ZigBee和无线个人通信网络。若要开发适当的路由算法需要进一步的研究,以尽量减少集群网络中的分组传输延迟。(www.xing528.com)

本节中的讨论表明,MAC和路由协议设计需要传输信道状态信息,以优化其性能。由于水下信道的高传输延迟,任何链路质量的变化,如信噪比,都会对网络性能产生很大的影响。因此,有必要开发一类新的协议,使其能够适应不同的信道条件,并在集群编队网络中提供合理的高吞吐量

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