WiMinet 评说 1.2:多跳无线网络的困境
时间:2024-02-02 阅读:73
1.前言
在《WiMinet 评说 1.1:多跳无线网络的现状》一文中,我们提到:在工业应用中,低速率,大规模和长距离的无线自组织网络一直没有得到广泛的部署,根本原因在于其稳定性,可靠性和实时性一直无法得到良好的保证。在这种自组织网络中,节点之间的跳转关系大多是根据其相对位置和信号强度来决定的;由于安装位置,部署密度,启动时间等差异,其网络拓扑往往会有比较明显的不同,在网络的某些分支,其跳数可能会比较浅,比如 1-2 跳,而有些分支则比较深,比如 6-8 跳。
在这些网络跳数比较浅的区域,其丢包率比较小,通讯延迟比较小,可靠性和实时性也比较好;而在那些网络跳数比较深的区域,其丢包率也比较高,通讯延迟比较大,可靠性和实时性自然也就比较差。
2. 业内问题
从自组织网络的基本工作原理,我们可以看出,网络跳数的深浅是由部署环境和一些其他因素综合决定的,存在较大的偶然性和不确定性。在网络的某些物理分支,其网络跳数必定比其他区域更深,这个区域的丢包率,通讯延迟也必然比其他的区域更大,带来的可靠性和实时性也自然更差。这一点我们可以通过数学上的概率论予以解释。
3.概率分析
从上表我们看出,随着网络的跳数逐步增加,通讯成功率是明显逐步降低的,到了第五跳 n = 5,也就是第六个链路节点的时候,其成功率已经低于人们的心理“及格线” 60% 了。
4.总结
通过上文的分析,我们可以看出,在室外长距离的无线自组织网络中,由于节点之间的链路损耗较大,其链路预算相对不足,因此其包误码率 PER 会相应升高,也就是丢包概率 p 会比较大;而在一个大规模网络中,某些分支节点的通讯链路又会比较深,也就是网络跳数 n 比较大,在这种情况下其通讯成功率 Pn 自然也就显著下降了,人们的切身感受就是这个链路不太稳定。
说到这里,有的读者朋友心里可能会想,这还不简单,给我上 TCP 算法!加入端到端的数据重传机制,问题还不是立马搞定?那么效果果真如此么?欲知详情如何,敬请关注后续文章的深入解读。