BLEMesh網絡中的機會路由協議優化探究

許 海

廣西大學計算機與電子信息學院 廣西 南寧 530004

前言:在無線網絡不斷更新下,無線終端設備的數量越來多,而無線網絡運行的穩定性得到了業內人士的關注,在傳統的無線網絡當中,由于使用的數量較少,在要無線網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量的不斷增加,傳統的無線網絡便無法承載更多的設備。在無線Mesh網絡出現之后,由于帶寬較高,在建設方面花費的金額較少,使得該網絡在實際應用中能廣泛的存在所有的網絡環境中。因此,對其機會路由進行優化具有重要的意義。

一、BLEMesh網絡概述

BLEMesh網絡多采用洪泛機制來建設通訊網絡,該模式的綠路由協議主要的思想是對每個節點,用類似廣播的信息傳播方式來對數據進行分析,并在實際當中采用數據分組的形式進行傳播,這樣便能達到信息的多方面傳播,洪泛路由協議對于當前節點優化,主要體現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據信息接收和發送的效果,而機會路由算法則是在目前無線多跳網絡當中比較使用頻繁的路由技術,其主要的思想是每次數據的分發,然后傳遞給一組節點,這樣一組節點當中會選擇最優的節點。機會路由協議屬于無線Mesh網絡當中比較核心的技術,屬于當前國內外科技領域研究的重點。只有充分的解決網絡信息,傳遞有效性和效率的問題,才能讓整個無線網絡的使用為更多的人服務[2]。

二、BLE Mesh網絡優化路徑探析

(一)同構節省節點資源,來優化網絡信息傳遞時效。在對機會路由進行優化時,為了能實現有效的規避信息出現重復傳輸的現象,也是為了能實現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數據包信息的傳輸路徑。在實際的操作中,該種算法能把路由數據包多個節點設定在系統自動選擇的路徑上,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調所耗費的時間。傳輸數據階段,網絡系統中信號源節點要向其后備節點集所在的廣播帶進行信息的傳遞,其中有目標的節點ID 以及下一最佳節點數據包后備節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點,如果未能處在最佳的信息節點當中,則這一后備節點將會出現放棄自身所在的數據包,然后重新的選擇最優化的節點。在整個協調的過程中,尋找路由最佳信息傳遞節點是整個網絡系統優化的核心部分。當Mesh網絡內隨機的一個節點要脫離整個網絡時,這個節點在網絡中的這一行徑消息則在洪泛的算法下,在整個Mesh網絡中進行信息傳播,而每個收到節點要脫離整個網絡信息,則將會讓相應的節點從路由系統中釋放這一ID及相應的數據包,以此來節省不必要數據包占有的節點資源[3]。

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

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

在實際應用當中,轉發路徑在每個節點當中都會的對傳輸數據的資源包進行重新傳遞,這樣使得數據數據包在這樣的環境中,更容易靠近一些優化節點選擇的目標,這樣能在很大程度上降低節點重新選擇優化節點效率。這樣使得優化的路由算法中將會取避免按期望傳輸次數(簡稱ETX)非降序進行排序與回調的信息傳遞路徑,通過試驗一個路徑節點信息回調時間T1為54ms,這樣的數據是數據包完成常規一次通信最長時間的兩倍。而下一條信息的傳遞和轉發在獲得源節點的數據包承載的信息之后,會將將廣播ACK 包當中的信息傳遞給節點源,這樣便能讓數據在較短的時間內實現信息的收發。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化節點接收處于無效的狀態,這就需要及時的將信息數據進行再次傳遞,采用隨機的方式來讓延遲能跳過回調排序,進而的保障能實現ETX 值最小狀態發送網絡數據信息。通過這樣的算法和優化方式能在一定程度上降低回調定時器出現延遲的現象,提示在單位時間內信息傳遞量。

結論

通過本文的論述得知,當前BLEMesh網絡中機會路由的優化需要采用優化的算法來實現,其中SOAR 路由算法能提升網絡系統中信息轉發的效率,在優化協議中,最為重點的部分是釋放一些無用數據包,只有這樣才能利于整個節點資源的充分使用,進而提升信息收發的效率。希望此次研究的內容,能輔助當前BLEMesh網絡系統性能的提升。