許 海

廣西大學計算機與電子信息學院 廣西 南寧 530004

前言:在無線網(wǎng)絡不斷更新下,無線終端設備的數(shù)量越來多,而無線網(wǎng)絡運行的穩(wěn)定性得到了業(yè)內(nèi)人士的關注,在傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡當中,由于使用的數(shù)量較少,在要無線網(wǎng)絡構建和維護方面的難度較低,但是隨著智能電子設備終端數(shù)量的不斷增加,傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡便無法承載更多的設備。在無線Mesh網(wǎng)絡出現(xiàn)之后,由于帶寬較高,在建設方面花費的金額較少,使得該網(wǎng)絡在實際應用中能廣泛的存在所有的網(wǎng)絡環(huán)境中。因此,對其機會路由進行優(yōu)化具有重要的意義。

一、BLEMesh網(wǎng)絡概述

BLEMesh網(wǎng)絡多采用洪泛機制來建設通訊網(wǎng)絡,該模式的綠路由協(xié)議主要的思想是對每個節(jié)點,用類似廣播的信息傳播方式來對數(shù)據(jù)進行分析,并在實際當中采用數(shù)據(jù)分組的形式進行傳播,這樣便能達到信息的多方面?zhèn)鞑?洪泛路由協(xié)議對于當前節(jié)點優(yōu)化,主要體現(xiàn)在能夠保障信息傳播的有效性[1]。路由的計算方法設計水平高低直接決定了數(shù)據(jù)信息接收和發(fā)送的效果,而機會路由算法則是在目前無線多跳網(wǎng)絡當中比較使用頻繁的路由技術,其主要的思想是每次數(shù)據(jù)的分發(fā),然后傳遞給一組節(jié)點,這樣一組節(jié)點當中會選擇最優(yōu)的節(jié)點。機會路由協(xié)議屬于無線Mesh網(wǎng)絡當中比較核心的技術,屬于當前國內(nèi)外科技領域研究的重點。只有充分的解決網(wǎng)絡信息,傳遞有效性和效率的問題,才能讓整個無線網(wǎng)絡的使用為更多的人服務[2]。

二、BLE Mesh網(wǎng)絡優(yōu)化路徑探析

(一)同構節(jié)省節(jié)點資源,來優(yōu)化網(wǎng)絡信息傳遞時效。在對機會路由進行優(yōu)化時,為了能實現(xiàn)有效的規(guī)避信息出現(xiàn)重復傳輸?shù)默F(xiàn)象,也是為了能實現(xiàn)對路徑的多樣化選擇,采用SOAR 的算法,能在一定程度上加寬可轉發(fā)數(shù)據(jù)包信息的傳輸路徑。在實際的操作中,該種算法能把路由數(shù)據(jù)包多個節(jié)點設定在系統(tǒng)自動選擇的路徑上,這樣能在很大程度上避免由于實際運作中路由信息的重復傳輸,同時也能在很大程度上降低協(xié)調(diào)所耗費的時間。傳輸數(shù)據(jù)階段,網(wǎng)絡系統(tǒng)中信號源節(jié)點要向其后備節(jié)點集所在的廣播帶進行信息的傳遞,其中有目標的節(jié)點ID 以及下一最佳節(jié)點數(shù)據(jù)包后備節(jié)點接收到相應的信息之后,將會自動的查詢自身所處的位置是否為最佳的節(jié)點,如果未能處在最佳的信息節(jié)點當中,則這一后備節(jié)點將會出現(xiàn)放棄自身所在的數(shù)據(jù)包,然后重新的選擇最優(yōu)化的節(jié)點。在整個協(xié)調(diào)的過程中,尋找路由最佳信息傳遞節(jié)點是整個網(wǎng)絡系統(tǒng)優(yōu)化的核心部分。當Mesh網(wǎng)絡內(nèi)隨機的一個節(jié)點要脫離整個網(wǎng)絡時,這個節(jié)點在網(wǎng)絡中的這一行徑消息則在洪泛的算法下,在整個Mesh網(wǎng)絡中進行信息傳播,而每個收到節(jié)點要脫離整個網(wǎng)絡信息,則將會讓相應的節(jié)點從路由系統(tǒng)中釋放這一ID及相應的數(shù)據(jù)包,以此來節(jié)省不必要數(shù)據(jù)包占有的節(jié)點資源[3]。

(二)開發(fā)符合無線網(wǎng)絡特點的信息傳輸協(xié)議。無線Mesh網(wǎng)絡屬于當前通信領域重點研究的內(nèi)容和課題,在當前的對于網(wǎng)絡的協(xié)議進行優(yōu)化的過程中,需要充分的考量協(xié)議是否符合現(xiàn)實客觀狀況。在當前很多的無線Mesh網(wǎng)絡協(xié)議當中,許多都移植了來自Adhoc的一些網(wǎng)絡協(xié)議,但是在實際運用中會出現(xiàn)各種不適應的狀況,這樣無法為BLEMesh創(chuàng)設出適當?shù)木W(wǎng)絡應用場景。鑒于此,在日后的協(xié)議優(yōu)化的當中,要開發(fā)出適合無線Mesh網(wǎng)絡特點的傳輸協(xié)議,并注重提升網(wǎng)絡吞吐承載力的研究。

(三)降低回調(diào)定時器出現(xiàn)延遲的現(xiàn)象。在網(wǎng)絡拓撲當中,大多數(shù)的節(jié)點在信息收發(fā)的過程中難以在有效的時間內(nèi)完成準確高效的傳輸,這樣的方式無法保障BLEMesh網(wǎng)絡使用的穩(wěn)定性,為了更好的提升的信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性,在實際信息轉發(fā)能力分析過程中,優(yōu)化的算法只能對路由下一跳節(jié)點的穩(wěn)定性,無法對所有信息返回方面進行優(yōu)化,針對該方面,SOAR的使用,能保障每跳網(wǎng)絡層ACK 以及返回信息傳遞的穩(wěn)定性。

在實際應用當中,轉發(fā)路徑在每個節(jié)點當中都會的對傳輸數(shù)據(jù)的資源包進行重新傳遞,這樣使得數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包在這樣的環(huán)境中,更容易靠近一些優(yōu)化節(jié)點選擇的目標,這樣能在很大程度上降低節(jié)點重新選擇優(yōu)化節(jié)點效率。這樣使得優(yōu)化的路由算法中將會取避免按期望傳輸次數(shù)(簡稱ETX)非降序進行排序與回調(diào)的信息傳遞路徑,通過試驗一個路徑節(jié)點信息回調(diào)時間T1為54ms,這樣的數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)包完成常規(guī)一次通信最長時間的兩倍。而下一條信息的傳遞和轉發(fā)在獲得源節(jié)點的數(shù)據(jù)包承載的信息之后,會將將廣播ACK 包當中的信息傳遞給節(jié)點源,這樣便能讓數(shù)據(jù)在較短的時間內(nèi)實現(xiàn)信息的收發(fā)。在通常狀況下,廣播的信息傳遞都存在延遲的狀況,這樣便充分的說明了選擇下一個最優(yōu)化節(jié)點接收處于無效的狀態(tài),這就需要及時的將信息數(shù)據(jù)進行再次傳遞,采用隨機的方式來讓延遲能跳過回調(diào)排序,進而的保障能實現(xiàn)ETX 值最小狀態(tài)發(fā)送網(wǎng)絡數(shù)據(jù)信息。通過這樣的算法和優(yōu)化方式能在一定程度上降低回調(diào)定時器出現(xiàn)延遲的現(xiàn)象,提示在單位時間內(nèi)信息傳遞量。

結論

通過本文的論述得知,當前BLEMesh網(wǎng)絡中機會路由的優(yōu)化需要采用優(yōu)化的算法來實現(xiàn),其中SOAR 路由算法能提升網(wǎng)絡系統(tǒng)中信息轉發(fā)的效率,在優(yōu)化協(xié)議中,最為重點的部分是釋放一些無用數(shù)據(jù)包,只有這樣才能利于整個節(jié)點資源的充分使用,進而提升信息收發(fā)的效率。希望此次研究的內(nèi)容,能輔助當前BLEMesh網(wǎng)絡系統(tǒng)性能的提升。