移動自組織網(wǎng)絡(luò)跨層QoS保證機(jī)制研究

袁昊+吳進(jìn)紅+于永良

摘? 要：在無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，無線移動自組織網(wǎng)絡(luò)（Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)）的隨時(shí)隨地接入性，使其具有廣闊的應(yīng)用前景。但是同時(shí)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)又有其脆弱性的一面，如由于節(jié)點(diǎn)移動導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭討B(tài)多變以及鏈路連接的動態(tài)變化，無線信道具有不穩(wěn)定性，業(yè)務(wù)流具有很強(qiáng)的突發(fā)性等，這些都使得網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)流的QoS得不到有效保障。因此，本文以跨層設(shè)計(jì)為思路，重點(diǎn)研究了Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中MAC層和路由層技術(shù)。

關(guān)鍵詞：Ad Hoc;跨層;服務(wù)質(zhì)量

將傳統(tǒng)的分層協(xié)議應(yīng)用在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中，可以解決大部分功能定義型的問題，但是由于嚴(yán)格分層結(jié)構(gòu)的束縛，使得傳統(tǒng)的分層協(xié)議在Ad Hoc中的應(yīng)用存在很大的局限。而跨層算法打破了這一傳統(tǒng)束縛，它通過層間信息交互，使節(jié)點(diǎn)可以充分利用網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)資源，調(diào)節(jié)各協(xié)議層功能，達(dá)到了信息共享的目的，提高網(wǎng)絡(luò)性能。

一、跨層協(xié)議簡介

目前，對于通信網(wǎng)絡(luò)的研究，一般采用分層的方式。分層協(xié)議模型將通信中的所有問題劃分到相應(yīng)協(xié)議層去加以研究與解決。對于移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)，可以采用如圖1所示的傳統(tǒng)五層協(xié)議模型和QoS控制體系來分析與設(shè)計(jì)。

傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)都是基于圖1所示的協(xié)議模型，它將整個網(wǎng)絡(luò)功能劃分為5部分，分別在5個網(wǎng)絡(luò)子層中實(shí)現(xiàn)，并且定義了每一層應(yīng)該提供的服務(wù)功能和各層的服務(wù)質(zhì)量保障機(jī)制。這樣，可以將整個網(wǎng)絡(luò)的功能分發(fā)到各個子層去分離執(zhí)行完成，簡化了網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。由于移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)需要支持多種業(yè)務(wù)類型，并且有一些異于傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)的特性，如：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動態(tài)多變、分布式控制特性等。圖1所示的嚴(yán)格分層QoS保障網(wǎng)絡(luò)體系，不能很好地為Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)質(zhì)量保障。

圖1? 傳統(tǒng)五層協(xié)議QoS模型

跨層設(shè)計(jì)是一種支持網(wǎng)絡(luò)各層之間靈活交流信息的方法。它保留了協(xié)議棧的分層模式，通過各層間互相交換狀態(tài)信息來控制網(wǎng)絡(luò)行為，提高網(wǎng)絡(luò)整體性能[1]，如圖2所示。各個協(xié)議層通過相鄰或不相鄰層傳遞到本層的信息調(diào)整自己的行為，也可以通過特定的跨層控制模塊在各層中收集所需要的信息，這些信息將會通過具有優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)某性能目標(biāo)的特定模塊的處理;最后，利用這些經(jīng)過處理的信息，指示網(wǎng)絡(luò)某一層或某幾層做出合理的調(diào)整，最終達(dá)到優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能的目的[2]。

圖2? 跨層設(shè)計(jì)模型

二、跨層設(shè)計(jì)相關(guān)研究綜述

文獻(xiàn)論述了一種聯(lián)合應(yīng)用層、傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層的跨層探測模式DACME（Distributed Admission Control for MANET Envi

ronments）。對于有嚴(yán)格帶寬、時(shí)延和時(shí)延抖動要求的業(yè)務(wù)，DACME算法通過發(fā)送相應(yīng)的探測包提前預(yù)測網(wǎng)絡(luò)的性能。如果評估網(wǎng)絡(luò)性能滿足業(yè)務(wù)流QoS要求時(shí)，可以立即發(fā)送數(shù)據(jù)包，這樣可以提高報(bào)文分組的成功傳遞率。另外，DACME在路由層采用最大非相交路由選擇原則，源節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)優(yōu)先選用與已使用的路由不相交的那些路徑，這樣不僅可以避免擁塞，同時(shí)可以防止由于網(wǎng)絡(luò)某一個節(jié)點(diǎn)停止工作而造成的大量數(shù)據(jù)包丟失情況的發(fā)生。DACME模型圖如圖3所示。

圖3? DACME模型

跨層數(shù)據(jù)通道模型[4]如圖4所示。模型包括三個跨層模塊：QoS映射模塊、自適應(yīng)資源分配預(yù)留模塊和無線鏈路自適應(yīng)模塊。利用QoS映射模塊將應(yīng)用層的業(yè)務(wù)流時(shí)延要求量化，確定業(yè)務(wù)流屬于何種優(yōu)先級，網(wǎng)絡(luò)層根據(jù)時(shí)延量化結(jié)果為業(yè)務(wù)流傳輸選擇合適路由，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用層與網(wǎng)絡(luò)層間的跨層通信。自適應(yīng)資源分配預(yù)留模塊包含了接納控制模塊和自適應(yīng)調(diào)度模塊。由于不同優(yōu)先級業(yè)務(wù)流的帶寬需求和接入延遲是不同的，接納控制模型根據(jù)業(yè)務(wù)流的優(yōu)先級信息，結(jié)合當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的狀況，對業(yè)務(wù)流進(jìn)行合適的調(diào)度。另外，接納控制模塊還可以將應(yīng)用層業(yè)務(wù)流時(shí)延要求信息共享至MAC層，幫助MAC層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包調(diào)度。

圖4? 跨層數(shù)據(jù)通道模型

文獻(xiàn)論述了一種應(yīng)用于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的跨層設(shè)計(jì)模塊CLD（Cross-Layer Design）。CLD利用一個自適應(yīng)鏈路估計(jì)模塊來估計(jì)無線鏈路質(zhì)量。通過使用一個卡爾曼濾波器來實(shí)現(xiàn)的鏈路估計(jì)模塊，不僅可為路由決策提供精確的現(xiàn)有鏈路狀態(tài)信息，同時(shí)還可預(yù)測下一時(shí)刻鏈路質(zhì)量，以保證可靠的數(shù)據(jù)傳輸。CLD跨層設(shè)計(jì)中跨層模型由三部分組成：鏈路估計(jì)模塊、鏈路監(jiān)測模塊和動態(tài)路由選擇模塊。鏈路監(jiān)測模塊存儲著本節(jié)點(diǎn)與相鄰節(jié)點(diǎn)之間的鏈路狀態(tài)信息，給鏈路估計(jì)模塊提供無線鏈路相關(guān)參數(shù)。鏈路估計(jì)模塊根據(jù)監(jiān)測模塊所提供的鏈路狀態(tài)信息來估計(jì)當(dāng)前鏈路狀況，并預(yù)測下一時(shí)刻鏈路的情況。具體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。

圖5? CLD系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

結(jié)束語：無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用環(huán)境要求它支持QoS，由于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的不確定性，限制了傳統(tǒng)分層協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。本文通過對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的分析，指出跨層通信機(jī)制打破了網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)格分層模型的束縛，能夠很好地為Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)提供QoS保障，將成為未來Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中支持QoS保證機(jī)制的研究方向

參考文獻(xiàn)：

[1] Bangkok， Thailand. Performance Analysis of Cross-Layer MAC and Routing Protocols in MANETs[J]. 2010 Second International Conference on Computer and Network Technology， 2010： 53-59

[2] 阮加勇. 無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的跨層QoS保證研究[D].武漢：華中科技大學(xué)，2005.endprint

摘? 要：在無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，無線移動自組織網(wǎng)絡(luò)（Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)）的隨時(shí)隨地接入性，使其具有廣闊的應(yīng)用前景。但是同時(shí)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)又有其脆弱性的一面，如由于節(jié)點(diǎn)移動導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭討B(tài)多變以及鏈路連接的動態(tài)變化，無線信道具有不穩(wěn)定性，業(yè)務(wù)流具有很強(qiáng)的突發(fā)性等，這些都使得網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)流的QoS得不到有效保障。因此，本文以跨層設(shè)計(jì)為思路，重點(diǎn)研究了Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中MAC層和路由層技術(shù)。

關(guān)鍵詞：Ad Hoc;跨層;服務(wù)質(zhì)量

將傳統(tǒng)的分層協(xié)議應(yīng)用在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中，可以解決大部分功能定義型的問題，但是由于嚴(yán)格分層結(jié)構(gòu)的束縛，使得傳統(tǒng)的分層協(xié)議在Ad Hoc中的應(yīng)用存在很大的局限。而跨層算法打破了這一傳統(tǒng)束縛，它通過層間信息交互，使節(jié)點(diǎn)可以充分利用網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)資源，調(diào)節(jié)各協(xié)議層功能，達(dá)到了信息共享的目的，提高網(wǎng)絡(luò)性能。

一、跨層協(xié)議簡介

目前，對于通信網(wǎng)絡(luò)的研究，一般采用分層的方式。分層協(xié)議模型將通信中的所有問題劃分到相應(yīng)協(xié)議層去加以研究與解決。對于移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)，可以采用如圖1所示的傳統(tǒng)五層協(xié)議模型和QoS控制體系來分析與設(shè)計(jì)。

傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)都是基于圖1所示的協(xié)議模型，它將整個網(wǎng)絡(luò)功能劃分為5部分，分別在5個網(wǎng)絡(luò)子層中實(shí)現(xiàn)，并且定義了每一層應(yīng)該提供的服務(wù)功能和各層的服務(wù)質(zhì)量保障機(jī)制。這樣，可以將整個網(wǎng)絡(luò)的功能分發(fā)到各個子層去分離執(zhí)行完成，簡化了網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。由于移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)需要支持多種業(yè)務(wù)類型，并且有一些異于傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)的特性，如：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動態(tài)多變、分布式控制特性等。圖1所示的嚴(yán)格分層QoS保障網(wǎng)絡(luò)體系，不能很好地為Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)質(zhì)量保障。

圖1? 傳統(tǒng)五層協(xié)議QoS模型

跨層設(shè)計(jì)是一種支持網(wǎng)絡(luò)各層之間靈活交流信息的方法。它保留了協(xié)議棧的分層模式，通過各層間互相交換狀態(tài)信息來控制網(wǎng)絡(luò)行為，提高網(wǎng)絡(luò)整體性能[1]，如圖2所示。各個協(xié)議層通過相鄰或不相鄰層傳遞到本層的信息調(diào)整自己的行為，也可以通過特定的跨層控制模塊在各層中收集所需要的信息，這些信息將會通過具有優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)某性能目標(biāo)的特定模塊的處理;最后，利用這些經(jīng)過處理的信息，指示網(wǎng)絡(luò)某一層或某幾層做出合理的調(diào)整，最終達(dá)到優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能的目的[2]。

圖2? 跨層設(shè)計(jì)模型

二、跨層設(shè)計(jì)相關(guān)研究綜述

文獻(xiàn)論述了一種聯(lián)合應(yīng)用層、傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層的跨層探測模式DACME（Distributed Admission Control for MANET Envi

ronments）。對于有嚴(yán)格帶寬、時(shí)延和時(shí)延抖動要求的業(yè)務(wù)，DACME算法通過發(fā)送相應(yīng)的探測包提前預(yù)測網(wǎng)絡(luò)的性能。如果評估網(wǎng)絡(luò)性能滿足業(yè)務(wù)流QoS要求時(shí)，可以立即發(fā)送數(shù)據(jù)包，這樣可以提高報(bào)文分組的成功傳遞率。另外，DACME在路由層采用最大非相交路由選擇原則，源節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)優(yōu)先選用與已使用的路由不相交的那些路徑，這樣不僅可以避免擁塞，同時(shí)可以防止由于網(wǎng)絡(luò)某一個節(jié)點(diǎn)停止工作而造成的大量數(shù)據(jù)包丟失情況的發(fā)生。DACME模型圖如圖3所示。

圖3? DACME模型

跨層數(shù)據(jù)通道模型[4]如圖4所示。模型包括三個跨層模塊：QoS映射模塊、自適應(yīng)資源分配預(yù)留模塊和無線鏈路自適應(yīng)模塊。利用QoS映射模塊將應(yīng)用層的業(yè)務(wù)流時(shí)延要求量化，確定業(yè)務(wù)流屬于何種優(yōu)先級，網(wǎng)絡(luò)層根據(jù)時(shí)延量化結(jié)果為業(yè)務(wù)流傳輸選擇合適路由，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用層與網(wǎng)絡(luò)層間的跨層通信。自適應(yīng)資源分配預(yù)留模塊包含了接納控制模塊和自適應(yīng)調(diào)度模塊。由于不同優(yōu)先級業(yè)務(wù)流的帶寬需求和接入延遲是不同的，接納控制模型根據(jù)業(yè)務(wù)流的優(yōu)先級信息，結(jié)合當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的狀況，對業(yè)務(wù)流進(jìn)行合適的調(diào)度。另外，接納控制模塊還可以將應(yīng)用層業(yè)務(wù)流時(shí)延要求信息共享至MAC層，幫助MAC層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包調(diào)度。

圖4? 跨層數(shù)據(jù)通道模型

文獻(xiàn)論述了一種應(yīng)用于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的跨層設(shè)計(jì)模塊CLD（Cross-Layer Design）。CLD利用一個自適應(yīng)鏈路估計(jì)模塊來估計(jì)無線鏈路質(zhì)量。通過使用一個卡爾曼濾波器來實(shí)現(xiàn)的鏈路估計(jì)模塊，不僅可為路由決策提供精確的現(xiàn)有鏈路狀態(tài)信息，同時(shí)還可預(yù)測下一時(shí)刻鏈路質(zhì)量，以保證可靠的數(shù)據(jù)傳輸。CLD跨層設(shè)計(jì)中跨層模型由三部分組成：鏈路估計(jì)模塊、鏈路監(jiān)測模塊和動態(tài)路由選擇模塊。鏈路監(jiān)測模塊存儲著本節(jié)點(diǎn)與相鄰節(jié)點(diǎn)之間的鏈路狀態(tài)信息，給鏈路估計(jì)模塊提供無線鏈路相關(guān)參數(shù)。鏈路估計(jì)模塊根據(jù)監(jiān)測模塊所提供的鏈路狀態(tài)信息來估計(jì)當(dāng)前鏈路狀況，并預(yù)測下一時(shí)刻鏈路的情況。具體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。

圖5? CLD系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

結(jié)束語：無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用環(huán)境要求它支持QoS，由于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的不確定性，限制了傳統(tǒng)分層協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。本文通過對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的分析，指出跨層通信機(jī)制打破了網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)格分層模型的束縛，能夠很好地為Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)提供QoS保障，將成為未來Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中支持QoS保證機(jī)制的研究方向

參考文獻(xiàn)：

[1] Bangkok， Thailand. Performance Analysis of Cross-Layer MAC and Routing Protocols in MANETs[J]. 2010 Second International Conference on Computer and Network Technology， 2010： 53-59

[2] 阮加勇. 無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的跨層QoS保證研究[D].武漢：華中科技大學(xué)，2005.endprint

摘? 要：在無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，無線移動自組織網(wǎng)絡(luò)（Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)）的隨時(shí)隨地接入性，使其具有廣闊的應(yīng)用前景。但是同時(shí)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)又有其脆弱性的一面，如由于節(jié)點(diǎn)移動導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭討B(tài)多變以及鏈路連接的動態(tài)變化，無線信道具有不穩(wěn)定性，業(yè)務(wù)流具有很強(qiáng)的突發(fā)性等，這些都使得網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)流的QoS得不到有效保障。因此，本文以跨層設(shè)計(jì)為思路，重點(diǎn)研究了Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中MAC層和路由層技術(shù)。

關(guān)鍵詞：Ad Hoc;跨層;服務(wù)質(zhì)量

將傳統(tǒng)的分層協(xié)議應(yīng)用在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中，可以解決大部分功能定義型的問題，但是由于嚴(yán)格分層結(jié)構(gòu)的束縛，使得傳統(tǒng)的分層協(xié)議在Ad Hoc中的應(yīng)用存在很大的局限。而跨層算法打破了這一傳統(tǒng)束縛，它通過層間信息交互，使節(jié)點(diǎn)可以充分利用網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)資源，調(diào)節(jié)各協(xié)議層功能，達(dá)到了信息共享的目的，提高網(wǎng)絡(luò)性能。

一、跨層協(xié)議簡介

目前，對于通信網(wǎng)絡(luò)的研究，一般采用分層的方式。分層協(xié)議模型將通信中的所有問題劃分到相應(yīng)協(xié)議層去加以研究與解決。對于移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)，可以采用如圖1所示的傳統(tǒng)五層協(xié)議模型和QoS控制體系來分析與設(shè)計(jì)。

傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)都是基于圖1所示的協(xié)議模型，它將整個網(wǎng)絡(luò)功能劃分為5部分，分別在5個網(wǎng)絡(luò)子層中實(shí)現(xiàn)，并且定義了每一層應(yīng)該提供的服務(wù)功能和各層的服務(wù)質(zhì)量保障機(jī)制。這樣，可以將整個網(wǎng)絡(luò)的功能分發(fā)到各個子層去分離執(zhí)行完成，簡化了網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。由于移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)需要支持多種業(yè)務(wù)類型，并且有一些異于傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)的特性，如：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動態(tài)多變、分布式控制特性等。圖1所示的嚴(yán)格分層QoS保障網(wǎng)絡(luò)體系，不能很好地為Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)質(zhì)量保障。

圖1? 傳統(tǒng)五層協(xié)議QoS模型

跨層設(shè)計(jì)是一種支持網(wǎng)絡(luò)各層之間靈活交流信息的方法。它保留了協(xié)議棧的分層模式，通過各層間互相交換狀態(tài)信息來控制網(wǎng)絡(luò)行為，提高網(wǎng)絡(luò)整體性能[1]，如圖2所示。各個協(xié)議層通過相鄰或不相鄰層傳遞到本層的信息調(diào)整自己的行為，也可以通過特定的跨層控制模塊在各層中收集所需要的信息，這些信息將會通過具有優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)某性能目標(biāo)的特定模塊的處理;最后，利用這些經(jīng)過處理的信息，指示網(wǎng)絡(luò)某一層或某幾層做出合理的調(diào)整，最終達(dá)到優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能的目的[2]。

圖2? 跨層設(shè)計(jì)模型

二、跨層設(shè)計(jì)相關(guān)研究綜述

文獻(xiàn)論述了一種聯(lián)合應(yīng)用層、傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層的跨層探測模式DACME（Distributed Admission Control for MANET Envi

ronments）。對于有嚴(yán)格帶寬、時(shí)延和時(shí)延抖動要求的業(yè)務(wù)，DACME算法通過發(fā)送相應(yīng)的探測包提前預(yù)測網(wǎng)絡(luò)的性能。如果評估網(wǎng)絡(luò)性能滿足業(yè)務(wù)流QoS要求時(shí)，可以立即發(fā)送數(shù)據(jù)包，這樣可以提高報(bào)文分組的成功傳遞率。另外，DACME在路由層采用最大非相交路由選擇原則，源節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)優(yōu)先選用與已使用的路由不相交的那些路徑，這樣不僅可以避免擁塞，同時(shí)可以防止由于網(wǎng)絡(luò)某一個節(jié)點(diǎn)停止工作而造成的大量數(shù)據(jù)包丟失情況的發(fā)生。DACME模型圖如圖3所示。

圖3? DACME模型

跨層數(shù)據(jù)通道模型[4]如圖4所示。模型包括三個跨層模塊：QoS映射模塊、自適應(yīng)資源分配預(yù)留模塊和無線鏈路自適應(yīng)模塊。利用QoS映射模塊將應(yīng)用層的業(yè)務(wù)流時(shí)延要求量化，確定業(yè)務(wù)流屬于何種優(yōu)先級，網(wǎng)絡(luò)層根據(jù)時(shí)延量化結(jié)果為業(yè)務(wù)流傳輸選擇合適路由，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用層與網(wǎng)絡(luò)層間的跨層通信。自適應(yīng)資源分配預(yù)留模塊包含了接納控制模塊和自適應(yīng)調(diào)度模塊。由于不同優(yōu)先級業(yè)務(wù)流的帶寬需求和接入延遲是不同的，接納控制模型根據(jù)業(yè)務(wù)流的優(yōu)先級信息，結(jié)合當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的狀況，對業(yè)務(wù)流進(jìn)行合適的調(diào)度。另外，接納控制模塊還可以將應(yīng)用層業(yè)務(wù)流時(shí)延要求信息共享至MAC層，幫助MAC層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包調(diào)度。

圖4? 跨層數(shù)據(jù)通道模型

文獻(xiàn)論述了一種應(yīng)用于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的跨層設(shè)計(jì)模塊CLD（Cross-Layer Design）。CLD利用一個自適應(yīng)鏈路估計(jì)模塊來估計(jì)無線鏈路質(zhì)量。通過使用一個卡爾曼濾波器來實(shí)現(xiàn)的鏈路估計(jì)模塊，不僅可為路由決策提供精確的現(xiàn)有鏈路狀態(tài)信息，同時(shí)還可預(yù)測下一時(shí)刻鏈路質(zhì)量，以保證可靠的數(shù)據(jù)傳輸。CLD跨層設(shè)計(jì)中跨層模型由三部分組成：鏈路估計(jì)模塊、鏈路監(jiān)測模塊和動態(tài)路由選擇模塊。鏈路監(jiān)測模塊存儲著本節(jié)點(diǎn)與相鄰節(jié)點(diǎn)之間的鏈路狀態(tài)信息，給鏈路估計(jì)模塊提供無線鏈路相關(guān)參數(shù)。鏈路估計(jì)模塊根據(jù)監(jiān)測模塊所提供的鏈路狀態(tài)信息來估計(jì)當(dāng)前鏈路狀況，并預(yù)測下一時(shí)刻鏈路的情況。具體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。

圖5? CLD系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

結(jié)束語：無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用環(huán)境要求它支持QoS，由于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的不確定性，限制了傳統(tǒng)分層協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。本文通過對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的分析，指出跨層通信機(jī)制打破了網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)格分層模型的束縛，能夠很好地為Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)提供QoS保障，將成為未來Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中支持QoS保證機(jī)制的研究方向

參考文獻(xiàn)：

[1] Bangkok， Thailand. Performance Analysis of Cross-Layer MAC and Routing Protocols in MANETs[J]. 2010 Second International Conference on Computer and Network Technology， 2010： 53-59

[2] 阮加勇. 無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的跨層QoS保證研究[D].武漢：華中科技大學(xué)，2005.endprint