摘要：AdHoc網(wǎng)絡(luò)中無線信道的時變特性和網(wǎng)絡(luò)拓撲的不斷變化導(dǎo)致了鏈路的頻繁斷續(xù),使得數(shù)據(jù)包大量丟失。這就要求高層應(yīng)用協(xié)議能夠快速訪問底層傳輸協(xié)議甚至信道的狀態(tài)信息,各層協(xié)議之間能夠根據(jù)需要互相交換信息,迅速作出決策,提高分組接收成功率。本文基于QualNet網(wǎng)絡(luò)仿真器設(shè)計并實現(xiàn)了一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧跨層交互的機制。結(jié)果表明,利用該機制,能夠快速建立跨層協(xié)議的交互,使得高層協(xié)議及時獲取低層協(xié)議的有用信息,從而可根據(jù)信道的狀
摘要：
Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中無線信道的時變特性和網(wǎng)絡(luò)拓撲的不斷變化導(dǎo)致了鏈路的頻繁斷續(xù),使得數(shù)據(jù)包大量丟失。這就要求高層應(yīng)用協(xié)議能夠快速訪問底層傳輸協(xié)議甚至信道的狀態(tài)信息,各層協(xié)議之間能夠根據(jù)需要互相交換信息,迅速作出決策,提高分組接收成功率。本文基于QualNet網(wǎng)絡(luò)
仿真器設(shè)計并實現(xiàn)了一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議�？鐚咏换サ臋C制。結(jié)果表明,利用該機制,能夠快速建立跨層協(xié)議的交互,使得高層協(xié)議及時獲取低層協(xié)議的有用信息,從而可根據(jù)信道的狀況動態(tài)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)置,提高分組發(fā)送成功率,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男阅堋?BR>
關(guān)鍵詞：無線,網(wǎng)絡(luò),跨層,自組織,仿真
1.引言
傳統(tǒng)的基于
TCP/
IP的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧將各個協(xié)議層獨立開來,相鄰層之間通過良好的層間接口進行直接通信,而非相鄰層之間不允許進行直接通信。每個協(xié)議層專注于完成本層內(nèi)部的全部功能,而不必去關(guān)心
其它層的功能實現(xiàn)。這樣做的好處在于,設(shè)備廠商內(nèi)能夠?qū)Ｗ⒂谀骋粎f(xié)議層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的開發(fā),進行功能優(yōu)化與添加,只要保證層間接口的標準化,就不會影響到整個網(wǎng)絡(luò)的互通。這一理念鼓勵了設(shè)備廠商的技術(shù)創(chuàng)新,使得市場上不斷出現(xiàn)質(zhì)優(yōu)價廉的產(chǎn)品和服務(wù),促成了全球互聯(lián)網(wǎng)Internet的飛速發(fā)展。但是,對于無線動態(tài)網(wǎng)絡(luò)和有線、無線混合異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)來說,嚴格的分層限制了信息獲取的靈活性,使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)計者無法根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)特性做出自適應(yīng)優(yōu)化,導(dǎo)致傳統(tǒng)用于有線網(wǎng)絡(luò)的嚴格分層的協(xié)議棧在上述網(wǎng)絡(luò)中無法高效運行[1]。
在一個典型的無線移動自組織網(wǎng)絡(luò)（MANET）中,由于無線信道的時變性和節(jié)點的移動性,使得鏈路的斷開、路由的改變頻繁發(fā)生,要維護網(wǎng)絡(luò)的正常運行,就要及時發(fā)送網(wǎng)絡(luò)控制信息,這就會給目前低帶寬的無線鏈路帶來很大的開銷。在某一層次的性能優(yōu)化也許還會導(dǎo)致全局協(xié)議棧的性能的降低[2]。同時,基于嚴格分層的協(xié)議棧使得高層協(xié)議希望直接得到的網(wǎng)絡(luò)底層信息需要經(jīng)歷幾個中間協(xié)議層才能得到,信息的更新帶有明顯的遲滯性[3]。針對無線網(wǎng)絡(luò)的特點及問題,許多研究人員提出,打破基于TCP/IP協(xié)議棧的嚴格分層限制,使得相關(guān)協(xié)議層次能夠直接進行信息的交互,從而極大提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能。Vineet Srivastava等人綜述了跨層設(shè)計的現(xiàn)狀和發(fā)展方向,將跨層定義為違反參考協(xié)議棧構(gòu)架的協(xié)議設(shè)計,并將跨層分類為創(chuàng)建新接口、合并相鄰層、無新接口的耦合設(shè)計和全局垂直信息交互四種[4]。Taesang Yoo等人利用NS-2網(wǎng)絡(luò)仿真器構(gòu)建了一個跨層設(shè)計框架用以研究Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)上的視頻傳輸性能[5]。XinSheng Xia和Qilian Liang利用OPNET建立了一個
MAC層和物理層耦合的跨層機制[6]。Ning Yang等人基于NS-2建立了物理層和介質(zhì)訪問控制（MAC）層、網(wǎng)絡(luò)層和MAC層之間的信息交互[7]。
