Ad hoc
网络拓扑经常变化,不同
节点可能对网络有不同的认识:在时间上,有些
节点的信息可能过时;在空间上,节点通常只了解周围部分网络的状态。QoS路由需要获悉大量的链路状态信息来计算可行路径并且维护易得到的路由资源,但是Ad hoc’网络中
带宽是受限的并由多个
节点共享,没有中心节点负责分配有限的资源,从而使得QoS路由的发现和维护非常困难。具体而言,在Ad hoc网络中实施QoS路由主要存在以下困难。
QoS路由研究存在着以下几个问题:
(1)缺乏路由,理论研究困难
当前Ad hocQoS模型框架重要有INSIGNIA模型、ASWSAN模型、iMAQ模型。INSIGNIA QoS框架模型的主要设计目标是支持自适应的服务。这些服务可对实时的语音和
视频流及数据提供基本的QoS(如最小
带宽等)保证,并且当资源变的可用时,允许服务升级(如提供最大带宽)在数据分组中添加标志选项将加大网络开销,实质上是以减少有效带宽的代价来换取资源的快速预留。SWAN模型是一种无状态的在Ad hoc网络中提供QoS服务的分布式控制算法。SWAN并没有对MAC层引入QoS保障机制,只是通过调整进入MAC层的尽力而为业务和实时业务的发送速率来提供QoS保障。在网络负载较重的情况下,把实时业务及时成功发送也是很困难的。iMAQ是一个交叉层结构来支持在无线移动网络上传输多媒体数据,增加了信息的处理量。
由于
网络拓扑和业务特性复杂多样,协议数学描述困难。因此,目前多数路由研究主要是针对某个问题设计启发式算法,而不是基于某种模型从理论上推导算法特性和性能,这种情况下,为分折算法性能,需要大量仿真工作,由于缺乏理论支持,在不同的拓扑结构和业务特性下,算法性能可能差异较大,而且仿真得到的结果缺乏说服力。
(2)优化目标不同,评估标准不一致
目前主要的优化目标包括代价和延时等加性参数,评估标准主要有:业务接入率、阻塞率、数据
丢包率、带宽利用率、
节点队列长度、代价、信令开销等。由于各个研究者解决的问题不同,优化目标往往不相同,因此,评价标准也不一致。在这种情况下,不利于比较不同算法之间的优越性,因此制定出统一的路由性能评价标准对路由研究具有重要意义。
(3)接入业务的变化对网络状态影响大
Ad hoe
无线网络节点具有动态移动的特点,使得动态多变的
网络拓扑使得信息的收集和维护非常困难。现有的QoS路由依据
用户业务对服务质量的要求进行寻路,一旦存在满足要求的路径就会将业务接入,在业务接入时,没有考虑该业务的接入对网络状态有多大的改变,因此,可以说目前的QoS路由是基于服务质量要求的尽力而为的路由,在这种情况下,如果业务特性变化过快,网络状态急剧变化,网络效率、阻塞率等特性都会受到很大影响,因此,在今后的研究中网络的性能变化也应该作为业务接入的一个参考。
(4)节点控制与路由过程脱离
网络为业务提供Qos服务时,节点控制和路由控制是相辅相成,缺一不可的。当
数据包到达节点后,区分数据包类型,周期地监测并统计节点韵状态,更新状态数据库;当本节点的状态变化达到一定值时,触发状态信息向全网中剪达节点发送》本节点根据接收到的最新状态信息,更新状态数据痒和路由表,并进行其状态稳定性判断,调整相邻节点的输’出;根据业务数据包的QoS要求、目的地址和本节点状态数据库和路由表的内容,选择路径并进行业务调度。其中可能会存在当
节点发布信息时,此时移动节点的
拓扑结构可能已经发生了变化,将导致节电控制和路由过程的不一致。