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无线AdHoc网络QoS路由关键技术研究
摘要
随着无线通信技术的不断发展和应用，无线自组织AdHoc网络越来越受到人们的重视。然而，AdHoc网络的特点是节点之间没有固定的基础设施，节点动态变化，网络拓扑结构不断变化，网络拥塞和延迟问题等缺陷亟待解决。本文从QoS路由的角度出发，介绍了无线AdHoc网络的拓扑结构以及路由算法，并详细阐述了QoS路由技术的主要应用和关键问题，包括质量化路由、QoS拥塞控制、QoS测量与监控以及QoS保证和QoS协商等问题，最后提出了一些可供参考的改进措施和发展方向。
关键词：无线AdHoc网络；QoS路由；质量化路由；拥塞控制；QoS测量与监控；QoS保证；QoS协商。
一、无线AdHoc网络的拓扑结构和路由算法
无线AdHoc网络是一种去中心化的网络，节点之间相互连接，形成自组织的拓扑结构。与传统的有线网络和基础设施无线网络不同，AdHoc网络没有中央控制节点，节点之间通过无线信号进行通信。这种自组织的网络具有自适应性和灵活性，该网络结构可分为平面、三维、多层等结构。
在AdHoc网络中，由于网络结构不断变化，需要一种针对该网络特点的路由算法。常用的路由算法有：
1.路径搜索算法：通过搜索所有可能的路线，找到可行的最优路径。常见的路径搜索算法包括Dijkstra算法、Bellman-Ford算法等。
2.分布式算法：在节点之间共同协调和做出路由决策。常见的分布式算法有AODV算法、DSR算法等。
3.海洋环境算法：将网络看作一个海洋环境，使用模拟物理方法寻找最优路径。常见的海洋环境算法包括声波算法、光线投射算法等。
以上算法均不考虑路由的质量化问题，因此需要通过QoS路由来解决。
二、QoS路由的应用和关键问题
由于AdHoc网络的自组织性和灵活性，其性能容易受到网络拥塞、延迟、带宽、丢包等影响。为了提高网络质量，需要在路由算法中考虑质量化因素，这就是QoS路由。
QoS路由被广泛应用于各种领域，如视频会议、多媒体流传输、实时游戏等。通过对学习相关QoS路由关键技术的研究，可以大大提高网络性能。
QoS路由的关键问题包括：
1.质量化路由：为了使节点之间的数据传输具有更好的QoS，必须寻找更优的路径。因此，在路由选择中，应考虑多种因素，如带宽、时延、信噪比等。质量化路由算法有多种，如流水线算法、以权重为基础的算法、以元胞自动机为基础的算法等。
2.QoS拥塞控制：当网络负载过高时，会导致网络拥塞，从而影响网络性能。因此，需要采取一些策略来保障QoS。例如，采用拥塞控制算法来监测网络状态，对网络拥塞进行估计，从而选择合适的路由路径，避免拥塞。
3.QoS测量与监控：QoS路由需要对网络状态进行实时监测和测量，以及对路由性能进行评估。常见的QoS测量指标包括信号强度、时延、丢包率和带宽等。
4.QoS保证和QoS协商：在QoS路由中，需要协商和保证资源的分配和使用。例如，协商路由的带宽或延迟最小化的选择策略，以及如何保证QoS的稳定性和可靠性。
三、改进思路和发展方向
为进一步提高无线AdHoc网络的性能和QoS路由技术的效果，可采取以下改进措施：
1.基于机器学习的QoS路由：通过机器学习算法，瞄准传感器网络中的时延、质量和能耗问题，推导出特定的QoS路由方案。
2.引入异构网络技术：利用异构网络技术，将AdHoc网络与有线网络或其他无线网络结合起来，以提高网络性能和可靠性。
3.QoS路由优化算法：将基础路由算法进行优化，开发更适合AdHoc网络的路由算法，以提高路径选择的效率和准确性。
结论
本文从无线AdHoc网络的拓扑结构和路由算法入手，详细阐述了QoS路由技术在该网络中的应用和关键问题，并提出了一些可供参考的改进措施和发展方向。在未来的网络发展中，QoS路由技术将在无线通信和传感器网络中扮演着重要角色。