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基于Adhoc网络的跨层优化算法研究的中期报告
中期报告：基于Adhoc网络的跨层优化算法研究
一、研究背景和意义
Adhoc网络是一种异构、自组织的无线网络，其节点能够在没有任何基础设施的情况下通过无线通信自组织形成网络。Adhoc网络在军事、应急、救援等领域有着广泛的应用，也成为移动互联网、物联网、智慧城市等领域的重要组成部分。
然而，Adhoc网络的动态拓扑结构、频繁变化的链路质量和节点能量限制等特点，使得其网络性能受到较大的影响，容易出现链路拥塞、能量浪费和网络分区等问题。为了提高Adhoc网络的性能，在传统网络分层设计的基础上，出现了跨层优化的概念。跨层优化是指在数据包传输过程中，不仅仅考虑单一的网络层，而是通过合并下层和上层协议，采用更综合、更全面的策略来优化网络的性能。
二、研究内容和进展
本研究致力于基于Adhoc网络的跨层优化算法研究，其主要内容包括以下三个方面：
（1）链路质量感知路由算法：Adhoc网络中，节点之间的链路质量经常发生变化，因此节点需要实时感知链路质量，选择性地利用好链路资源。目前，研究者们提出了一系列针对链路质量感知路由算法，如基于收发信号比（SNR）的路由算法，基于信号强度指示（RSSI）的路由算法等。这些算法可以使得数据包更优秀的传输，并减少链路拥塞带来的问题。
（2）QoS多路复用策略：Adhoc网络中，节点资源是有限的，各个应用服务的可用性和质量要求也不同，因此为了更优的使用网络资源，我们提出了一种QoS多路复用策略，利用资源共享，使得不同应用服务共享所有网络资源，充分利用无线网络的性能。
（3）分层协议栈适配：Adhoc网络的协议栈设计通常考虑多层协议与不同应用服务之间良好的解耦性。但是多层协议之间的信号和数据处理复杂，也容易导致过多的控制信息传输和处理时间的浪费。为此，我们提出了分层协议栈适配的方法，设计更优的协议栈，实现Adhoc网络的跨层优化。
至目前为止，我们已经完成了基于链路质量感知路由算法的跨层优化方法的设计、实现和实验验证，其结果表明，在不同的数据包传输速度下，该算法比其他常用的路由算法表现更优秀。
三、下一步工作计划
在目前研究的基础上，我们将继续深入挖掘Adhoc网络的特殊性质，进一步优化现有的跨层优化算法，并计划开展以下工作：
（1）进一步发掘节点资源的利用情况，设计更加高效的QoS多路复用策略，并尝试在大规模多应用场景下进行验证获取连接的5G网络和以太网。
（2）探索如何在分层协议栈适配上达到更好的效果，尤其避免过多的控制信息传输和处理时间的浪费，更好地提高跨层之间的利用。
（3）采用更多先进的算法和方法，结合机器学习、深度学习等技术，对Adhoc网络的性能进行深入分析和认识，进一步提高网络的性能。
四、结论与展望
本研究计划在Adhoc网络中进行跨层优化算法的研究，取得了初步成果。未来要进一步研究和探索，在提高Adhoc网络性能方面做出更多的努力。预计后期论文将能够更加深入地揭示Adhoc网络的优缺点，丰富跨层优化算法的研究内容，为Adhoc网络的应用提供更加完善的技术支持。