77、无线自组网中连接预测的有效性分析

无线自组网中连接预测的有效性分析

1. 引言

无线自组网在路由、电源管理和基本连接性方面面临诸多挑战。预测两个或多个自主无线节点之间未来通信连接性的能力，对无线自组网大有裨益。以往研究多聚焦于假设无线信号在无损耗空间中传播，而此前的研究则着重利用信号损耗图来改进预测。本文基于先前的概念设计，对连接预测进行了新颖测试，通过分析各种测试用例并详细阐述使用自定义模拟器工具得出的结果，来测试未来节点连接性预测的性能。

目前已有许多路由算法被设计用于在无线自组网中高效实现路由。然而，这些算法以及本次研究中发现的任何无线路由预测算法，都未利用基于信号损耗图的未来节点移动性信息。而这一信息有可能改善多种路由协议的连接性。

信号损耗图呈现了物理区域上的逻辑信号传播拓扑，描述了信号在不同方向和距离上的传播情况。由于无线环境不断变化，以当前技术无法创建完美的信号损耗图。不过，可以进行各种估算，为预测两个节点在未来是否具有连接性提供适当的安全余量。

先前的工作设计了一种新颖的信号损耗图解决方案——通信地图（CM），它可仅使用无线自组网节点实时构建。该地图利用从任何节点接收到的每个数据包所提供的信号强度信息创建。为提供物理参考系统，每个节点需要某种定位设备，在本研究中假设可使用如GPS这样的系统来提供每个节点的坐标。基于这两个外部数据源构建CM。

CM由单元格组成，这些单元格为方形区域，代表平均信号损耗修正因子。信号损耗修正因子表示信号损耗相对于自由空间损耗随距离增加的程度。这种使用单元格的方法，为CM的用户提供了与无线网卡供应商描述其产品范围和信号强度能力相同的信息。无线网卡供应商通常会列出其产品在各种常见场景（如户外、家庭环境、杂乱办公室等）中的最大范围和信号