基于Ad hoc网络的跨层优化算法研究

论文摘要

跨层优化技术是针对无线网络的一种新的优化网络结构及传输性能的技术。与传统的分层优化技术不同,它不是针对开放系统互连(OSI)分层结构中某一特定的层来独立地进行优化,而是通过建立网络中较高的层与其他较低网络层之间的协作来进行联合优化,优化的目标是选择出最优的无线传输策略以及协议参数,从而保证得到最优的服务质量(QoS)。与传统的分层优化方法相比,跨层优化的优点在于它不仅仅着重于追求某一层的优化效果,而是能够通过全局考虑来达到各方面性能的折衷,以此来提高网络的整体性能。因此在无线网络中采用适当的跨层优化设计能更加有效的支持目前无线局域网在数据传输的服务质量上的需求。另外,研究用于特定网络,如无线局域网、Ad hoc网络、无线传感器网络等的跨层优化技术,对改善网络性能和各层次策略的设计都有极其重大的意义。本文研究的对象便是基于Ad hoc网络的跨层优化技术,文中在介绍Ad hoc网络和跨层优化方法基本概念的基础上,重点描述了在Ad hoc网络上实现跨层优化的方法和基本框架,分析了在传统跨层优化策略选择算法中所存在的复杂度高的问题,提出了一种改进的具有较低复杂度的跨层优化策略选择算法。对本文算法及传统算法的仿真实验结果表明,相对于传统的优化算法,本文提出的改进算法在保证了优化效果的前提下,较大地减小了运算复杂度,从而提高了运算速度和优化效率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景及其意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 跨层优化研究的内容
• 1.2.2 跨层优化研究的网络平台
• 1.3 本文的主要工作
• 1.4 本文的结构安排
• 第二章 Ad hoc 网络概述
• 2.1 Ad hoc 网络的基本概念
• 2.1.1 什么是Ad hoc 网络
• 2.1.2 Ad hoc 网络的历史与现状
• 2.1.3 Ad hoc 网络的特点
• 2.1.4 Ad hoc 网络的应用
• 2.1.5 研究热点与成果
• 2.2 Ad hoc 网络的协议层
• 2.3 Ad hoc 网络的关键技术
• 2.3.1 Ad hoc 网络的设计因素
• 2.3.2 实现Ad hoc 网络的关键技术
• 2.4 Ad hoc 网络中的跨层优化
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于Ad hoc 网络的跨层优化设计及算法改进
• 3.1 跨层优化简介
• 3.1.1 跨层优化设计分析
• 3.1.2 跨层优化的关键技术
• 3.2 Ad hoc 网络的跨层优化设计
• 3.2.1 Ad hoc 网络跨层优化思想和基本框架
• 3.2.2 Ad hoc 网络跨层优化策略
• 3.3 采用传统迭代方法实现跨层优化策略
• 3.4 对传统迭代算法的改进
• 3.4.1 跨层设计的多目标优化
• 3.4.2 采用模拟退火算法进行多目标优化
• 3.5 本章小结
• 第四章 仿真与测试
• 4.1 仿真环境介绍
• 4.2 仿真方法与步骤
• 4.2.1 仿真过程设计
• 4.2.2 Ad hoc 网络平台的搭建
• 4.2.3 仿真业务的选定和配置
• 4.2.4 选择统计参数并运行仿真业务
• 4.2.5 优化算法仿真及结果分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间的研究成果