Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中MAC層和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)作問題研究.pdf

1、無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是一種不需要固定基礎(chǔ)設(shè)施支撐的、由若干移動節(jié)點組成的自組織無線網(wǎng)絡(luò)。因其能夠快速、靈活、方便地支持用戶的移動性，并能夠?qū)崿F(xiàn)最廣泛的、完全意義上的連續(xù)、無縫多媒體通信，使它成為無線通信的研究熱點。Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，所涉及的研究內(nèi)容非常廣泛，目前仍然存在一些需要徹底研究的問題，新的應(yīng)用也對它的研究和發(fā)展不斷提出新的挑戰(zhàn)。 本文從Ad hoe網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域中的研究熱點出發(fā)，研究了MAC層和網(wǎng)絡(luò)層的一些

2、相關(guān)技術(shù)之間的協(xié)同問題，即它們之間的組合應(yīng)用對Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)整體性能所帶來的影響。本文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新性結(jié)果如下： 1．提出了一種改進(jìn)的IEEE 802.11 DCF多跳網(wǎng)絡(luò)分析模型，該模型不局限于MAC層本身，而是將路由策略的影響考慮在內(nèi)，因此能更合理地描述MAC層與網(wǎng)絡(luò)層間的互動問題。在該模型的基礎(chǔ)上，我們研究了長跳和短跳路由策略對802.11 DCF多跳網(wǎng)絡(luò)容量的影響。在節(jié)點隨機分布的多跳Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中以及4種路由策

3、略條件下，我們試圖找出能夠使網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的平均發(fā)送前進(jìn)量最大化的傳輸半徑。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點密度一定的情況下，節(jié)點的平均發(fā)送前進(jìn)量隨著傳輸半徑的增加而單調(diào)下降。這說明了在該網(wǎng)絡(luò)中不存在最佳傳輸半徑，在保證網(wǎng)絡(luò)連通性的前提下，盡量減小網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的傳輸距離有利于增加網(wǎng)絡(luò)的容量。 2．研究了拓?fù)淇刂萍夹g(shù)對Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)性能帶來的影響。在仔細(xì)分析了拓?fù)淇刂茖W(wǎng)絡(luò)層、MAC層帶來的利弊因素后，我們結(jié)合當(dāng)前主流的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議和M

4、AC協(xié)議構(gòu)造節(jié)點模型，并進(jìn)行了兩個場景的仿真。仿真結(jié)果說明，實施拓?fù)淇刂票M管能夠帶來全網(wǎng)能量消耗降低和信道空間復(fù)用能力提高等好處，但是最終反映網(wǎng)絡(luò)承載業(yè)務(wù)能力大小的全網(wǎng)端到端通過量以及分組端到端傳輸時延等指標(biāo)卻有可能出現(xiàn)下降。 3．研究了一種用于多速率傳輸?shù)腗AC協(xié)議(RIEMS協(xié)議)在多跳應(yīng)用場合下的性能，針對該協(xié)議NAV更新機制中存在的缺陷提出了改進(jìn)方案RIEMS+，并通過仿真證明了新方案的有效性。 4．提出一種支持