Ad Hoc網絡中MAC層和網絡層協作問題研究.pdf

1、無線Ad Hoc網絡是一種不需要固定基礎設施支撐的、由若干移動節(jié)點組成的自組織無線網絡。因其能夠快速、靈活、方便地支持用戶的移動性，并能夠實現最廣泛的、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網絡是一個復雜的系統(tǒng)，所涉及的研究內容非常廣泛，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網絡研究領域中的研究熱點出發(fā)，研究了MAC層和網絡層的一些

2、相關技術之間的協同問題，即它們之間的組合應用對Ad Hoc網絡整體性能所帶來的影響。本文的主要內容和創(chuàng)新性結果如下： 1．提出了一種改進的IEEE 802.11 DCF多跳網絡分析模型，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，因此能更合理地描述MAC層與網絡層間的互動問題。在該模型的基礎上，我們研究了長跳和短跳路由策略對802.11 DCF多跳網絡容量的影響。在節(jié)點隨機分布的多跳Ad Hoc網絡中以及4種路由策

3、略條件下，我們試圖找出能夠使網絡節(jié)點的平均發(fā)送前進量最大化的傳輸半徑。結果發(fā)現，在網絡中節(jié)點密度一定的情況下，節(jié)點的平均發(fā)送前進量隨著傳輸半徑的增加而單調下降。這說明了在該網絡中不存在最佳傳輸半徑，在保證網絡連通性的前提下，盡量減小網絡節(jié)點的傳輸距離有利于增加網絡的容量。 2．研究了拓撲控制技術對Ad Hoc網絡性能帶來的影響。在仔細分析了拓撲控制對網絡層、MAC層帶來的利弊因素后，我們結合當前主流的Ad Hoc網絡路由協議和M

4、AC協議構造節(jié)點模型，并進行了兩個場景的仿真。仿真結果說明，實施拓撲控制盡管能夠帶來全網能量消耗降低和信道空間復用能力提高等好處，但是最終反映網絡承載業(yè)務能力大小的全網端到端通過量以及分組端到端傳輸時延等指標卻有可能出現下降。 3．研究了一種用于多速率傳輸的MAC協議(RIEMS協議)在多跳應用場合下的性能，針對該協議NAV更新機制中存在的缺陷提出了改進方案RIEMS+，并通過仿真證明了新方案的有效性。 4．提出一種支持