定向天线在无线自组织网络路由中的应用综述

doi:10.11772/j.issn.1001-9081.2022111762

《计算机应用》唯一官方网站 ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (S2): 135-141.DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2022111762

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定向天线在无线自组织网络路由中的应用综述

张庆林, 彭进霖(), 韩寒

军事科学院国防科技创新研究院，北京 100071

收稿日期:2022-11-28 修回日期:2023-05-25 接受日期:2023-05-25 发布日期:2024-01-09 出版日期:2023-12-31
通讯作者: 彭进霖
作者简介:张庆林（1996—），男，山东日照人，硕士研究生，主要研究方向：计算机网络、人工智能
彭进霖（1986—），男，山东济南人，副研究员，博士，主要研究方向：无人集群通信组网、认知电磁操控
韩寒（1986—），男，山东枣庄人，副研究员，博士，主要研究方向：认知通信、自组织网络、网络协议。
基金资助:
国家自然科学基金青年基金项目(61901506)

Review of directional antenna applications in wireless ad hoc network routing

Qinglin ZHANG, Jinlin PENG(), Han HAN

National Innovation Institute of Defense Technology，Academy of Military Sciences，Beijing 100071，China

Received:2022-11-28 Revised:2023-05-25 Accepted:2023-05-25 Online:2024-01-09 Published:2023-12-31
Contact: Jinlin PENG

摘要/Abstract

摘要：

近年来，无线自组织网络（WANET）因为可以大量应用于不同领域而受到广泛关注。为适应复杂的任务需要，WANET需要提供更高的通信质量。与全向天线相比，定向天线具有干扰更低、空间复用更好、传输距离更长、覆盖范围更广和链路容量更高等优点。为提升通信质量，定向天线越来越多地被应用于自组织网络，因此对定向天线的应用进行综述。首先介绍定向天线的分类及优缺点；其次，研究梳理定向天线在WANET路由中的具体应用，包括能够提高安全性、减少竞争和提高能量效率以及提升服务质量；再次，针对路由开销较大的路由发现阶段重点分析定向天线的优化措施；最后，总结定向天线在WANET中能够更加广泛应用所面临的挑战。

关键词: 定向天线, 无线自组织网络, 通信安全, 服务质量, 路由发现

Abstract:

In recent years， Wireless Ad hoc NETwork （WANET） has received extensive attention because they can be widely used in different fields. To meet the needs of complex tasks， WANET needs to provide higher communication quality. Compared with omni-directional antenna， directional antenna has the advantages of lower interference， better spatial multiplexing， longer transmission distance， wider coverage and higher link capacity. In order to improve the communication quality， directional antennas are increasingly used in ad hoc networks. Therefore， the applications of directional antenna were summarized. First， the classification， advantages and disadvantages of directional antennas were introduced. Then， the specific applications of directional antennas in WANET routing were studied， including the ability to improve security， reduce competition， improve energy efficiency， and improve quality of service. Thirdly， the optimization measures of the directional antenna were analyzed in the route discovery stage with high routing overhead. Finally， the challenges facing the wider application of directional antennas in WANET were summarized.

Key words: directional antenna, Wireless Ad hoc NETwork (WANET), communication safety, Quality of Service (QoS), route discovery

中图分类号:

TP393

张庆林, 彭进霖, 韩寒. 定向天线在无线自组织网络路由中的应用综述[J]. 计算机应用, 2023, 43(S2): 135-141.

Qinglin ZHANG, Jinlin PENG, Han HAN. Review of directional antenna applications in wireless ad hoc network routing[J]. Journal of Computer Applications, 2023, 43(S2): 135-141.

图/表 10

图1 定向天线分类

图2 智能天线

图3 扫描延迟示例

图4 隐藏终端和耳聋效应

图5 窃听示例

图6 干扰示例

图7 虫洞攻击示例

图8 定向恢复

图9 简单增强定向泛洪

图10 路由压缩示意图

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