無(wú)線(xiàn)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò )跨層QoS保證的方法與應用探析

首先要確定每一層對此任務(wù)特定的貢獻?，F存的層特定機制或協(xié)議使得這些貢獻之間是相互獨立的，可以從中選擇合適的，如有必要，也可增加一些服務(wù)，并將其引入協(xié)議棧。例如將IntServ或Diffserv引入網(wǎng)絡(luò )層，用作基于IP的QoS管理。為了控制誤比特率，可以引入前向糾錯FEC和可選擇的ARQ到鏈路層中。傳輸層中的TCP／RTP可以處理延遲抖動(dòng)以及和錯誤相關(guān)的參數(如包丟失率)等等。
第二是設計出各層中需要跨層的信息。一個(gè)跨層的信息可以是其他層有興趣的一個(gè)參數，也可以是需要向其感興趣的層顯示的結果、行為、功能、動(dòng)作。前者是可選的環(huán)境度量，比如無(wú)線(xiàn)系統中經(jīng)常會(huì )用到的信噪比和接收信號強度等?，F以IP級的數據交換為例來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題：在整個(gè)交換過(guò)程中，傳輸層需要調整自己的行為，比如，TCP可以被通知時(shí)間上的掛起，從而避免重發(fā)。又比如，通過(guò)鏈路層到傳輸層的聯(lián)合差錯控制來(lái)控制誤碼率。類(lèi)似的，鏈路層和網(wǎng)絡(luò )層也可以在幀和包的級別上分別控制限制延遲的傳輸，因此，聯(lián)合延遲控制也是可能的。傳輸層負責報告與差錯有關(guān)的參數和應用層的延遲抖動(dòng)，網(wǎng)絡(luò )層報告延遲的限制，所有參數都編碼成固定的消息格式。
第三，是用所有交互的信息確定層之間如何交互來(lái)完成任務(wù)。在這個(gè)為適應QoS改編的例子中，一個(gè)應用需要用所有相關(guān)層的可控制參數和相應的值(或值域)來(lái)描述其QoS的要求。一般的，一個(gè)實(shí)時(shí)服務(wù)可以忍受較高的包丟失率或誤碼率，但是，要保證延遲和抖動(dòng)足夠小。而非實(shí)時(shí)的業(yè)務(wù)通常有著(zhù)相反的需求。各層可以報告應用參數的任何重大變化，它們將隨著(zhù)變化相應地做出改變。而且，最下層發(fā)出的測量報告，加上其他參數，將對上下文有關(guān)的應用有好處。一個(gè)應用甚至可以為了成本、能量和節約資源等目的，而與相關(guān)的層就某個(gè)參數進(jìn)行協(xié)商，直至最小或需求得到滿(mǎn)足。在接收到一個(gè)這樣的請求時(shí)，相關(guān)層將相應地改變它的行為(如停止一個(gè)可選的控制機制)。這個(gè)行為調整可以看做是協(xié)議調整，因此，在這種情況下，應用和相關(guān)層之間的調整是互惠的。
特別需要說(shuō)明的是，對于一個(gè)復雜的任務(wù)，可能需要一個(gè)該任務(wù)特有的協(xié)調模塊來(lái)用一種聯(lián)合的方式完全調用各層的服務(wù)，或者為了使用方便，需要用集合方式管理相關(guān)的信息。在這種情況下，可以在應用層中設置一個(gè)模塊來(lái)收集接收到的參數，之后，感興趣的應用就可以訪(fǎng)問(wèn)這個(gè)模塊取得想要的參數，這樣，重復傳送信號就可以避免了。使用上面的方法甚至可以得到一個(gè)基于IP的支持移動(dòng)的協(xié)議棧，從而用一種綜合的方式處理QoS、無(wú)線(xiàn)電資源、能量等管理問(wèn)題。

5 結語(yǔ)
現有QoS各層的控制策略相互獨立，局部?jì)?yōu)化性和多層重復相似控制策略的冗余性限制了無(wú)線(xiàn)自組織網(wǎng)絡(luò )的性能。隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展，跨層設計越來(lái)越受到人們的重視?？鐚釉O計是無(wú)線(xiàn)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò )的重要研究課題，通過(guò)跨層設計能較好地克服無(wú)線(xiàn)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò )無(wú)中心控制節點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò )拓撲快速變化、節點(diǎn)資源和網(wǎng)絡(luò )帶寬受限等問(wèn)題所帶來(lái)的影響，同時(shí)能夠更好地滿(mǎn)足無(wú)線(xiàn)環(huán)境內更高數據速率的要求，使實(shí)現端到端的QoS成為可能。