多速率環(huán)境下無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的路由研究.pdf

1、IEEE 802.11 DCF協(xié)議以其簡易性與健壯性成為目前主流的無線Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議，其基本思想是載波偵聽與沖突避免。同時(shí)，DCF協(xié)議也提供了兩種數(shù)據(jù)包傳輸機(jī)制：二次握手機(jī)制（又被稱作為基本機(jī)制）和四次握手機(jī)制（又被稱作為RTS/CTS機(jī)制）。為了適應(yīng)時(shí)變的信道條件并獲得更好的信道利用率，IEEE 802.11支持多種數(shù)據(jù)傳輸速率，例如802.11b支持1、2、5.5、11Mbps四種速率，而802.11a支持從6Mbp

2、s到54Mbps八種速率。因此，為了充分利用多速率來提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量，設(shè)計(jì)良好的路由協(xié)議至關(guān)重要。
　　 傳統(tǒng)的無線Ad hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議都是基于單速率環(huán)境下設(shè)計(jì)的，而且大多數(shù)路由協(xié)議都以源和目的節(jié)點(diǎn)之間的最少跳數(shù)為路由判據(jù)進(jìn)行路由選擇。由于高傳輸速率與有效的傳輸范圍之間存在固有的權(quán)衡，最少跳數(shù)傾向選擇長距離低速率鏈路，嚴(yán)重制約網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。同時(shí)，經(jīng)典的通信協(xié)議分層思想沒有考慮層次之間的相關(guān)性，無法動(dòng)態(tài)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)變的信道質(zhì)量，造

3、成部分鏈路不可用。
　　 本文首先介紹了IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的物理層多速率特性，以及支持多速率的MAC層自適應(yīng)機(jī)制，并分析了多速率對(duì)路由協(xié)議的影響。然后，分析總結(jié)了多速率路由研究現(xiàn)狀，重點(diǎn)分析多速率跨層路由協(xié)議。最后，在分析無線媒介接入競(jìng)爭(zhēng)和沖突退避情況的基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)負(fù)載感知跨層路由協(xié)議（簡稱LACR協(xié)議）。該協(xié)議通過跨層設(shè)計(jì)方法，利用端到端延遲動(dòng)態(tài)衡量鏈路帶寬，根據(jù)本地的信道忙率來劃分網(wǎng)絡(luò)負(fù)載水平進(jìn)行擁塞控制。同時(shí)