4G无线个人通讯网络关键技术研究网络毕(2)
2013-05-03 18:22
导读：4 体系结构 有必要提供一个通用的平台来保证信息在不同协议层和实体之间传送。PACWOMAN已经将这个平台命名为PAN和CAN优化层（PCOL）， 6HOP称它为无线适应
4体系结构 有必要提供一个通用的平台来保证信息在不同协议层和实体之间传送。PACWOMAN已经将这个平台命名为PAN和CAN优化层（PCOL）， 6HOP称它为无线适应框架（WAF）。PCOL是一种为PAN和CAN提出的特定解决方案，而WAF更适用于多跳环境的无线网络。图1中给出了PCOL和WAF的体系结构。
5 测试及结果分析本节描述一些基本的用于测试ad hoc路由和TCP/IP协议栈性能提高的
方法。实验中使用3台运行linux的笔记本
电脑，处理器为奔腾IV并带有IEEE802.11b PCMCIA网卡。测试是在一个典型的
办公室环境中进行的，重点给出了三个主要的用于进行测试的位置（MT1、MT2、MT3）。 MANNET路由规范的主要缺点之一就是目前只用米/跳数来决定到达目标节点使用的路由路径。在一些情况下，无论是从能源消耗还是性能角度来看，其都不能达到最优的方案或是较好的方案。如果实验中应用已有的“标准”MANET协议，如动态资源路由（DSR）和ad hoc按需距离向量(AODV)路由协议，在MT1和MT3之间建立一个直接的路径，因为它们彼此都在对方的发射范围之内。第一部分的测试使用这种方式来完成，应用UDP、TCP协议。表1总结了主要的测试结果，其中有三个不同的指标（吞吐量；帧出错率FER和残余MAC丢失，即通过IEEE802.11重复请求机制没能重新获得的包的数目）。 表1如表1所见，根据吞吐量和丢失数据报的数量，目前的ad hoc路由协议的作用可能使得使用单跳路由成为IP协议栈的固有行为，这一点是不能接受的。另外结果表明信道具有很高的不稳定性。 下面我们用另一种方式来评估提高目前ad hoc路由协议的适应性。从这个角度，在MT1和MT3之间放置一个中间节点，因此有两个理想信道而不是第一部分测量中的一个。我们做了10次不同的测试，并且和之前的结果做了比较，它们有着较高的稳定性，UDP的吞吐量固定在3Ms左右，TCP的吞吐量固定在2.5Ms左右，如表2所示。另外，数据包丢失可以忽略不计，而且增强了用户体验，这在基于UDP的应用中是一个至关重要的因素；而在使用TCP协议的情况下，由于在传输层采用了错误和阻塞控制机制，很好地处理了有限的包丢失的情况（通常情况下每次通信不会超过一个段），从而使性能提高了很多。这个方案不仅从性能的角度，而且从能源的角度都是有益的，因为在这种情况下传输器在任何时候都不需要执行MAC重发。这也是比其他传统扩展方案的一个优势所在。
表26 结论新的4G无线网络是以用户为中心，异构的、自动配置和自适应的网络。为了达到这些目标，需要对协议栈的不同层以及WPN体系结构设计进行大量的研究。通过对目前工作的研究，本文得出的主要结论是对于重组和重新配置的可能性不断增长的需求，使得需要解决可伸缩性、ad hoc路由性能提高、体系间通信、IP协议栈扩展以及安全性、位置透明性和用户体验等所带来的挑战。另外，需要定义控制板、接口以及体系结构的概念。影响WPN发展的关键因素是通用的无线接口技术，高复杂度、单纯ad hoc路由协议的不完善以及安全性问题。多跳网络中的TCP协议的低性能以及吞吐量的不稳定性也是所关心的问题。这些课题必须在未来的研究中解决。IST项目只是局部解决方案的第一步，要使WPN得到普遍应用，还有许多课题需要研究解决。
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