Ad Hoc网络中一种提供QoS保障的MAC协议的研究

论文摘要

无线Ad Hoc网络是一种由若干无线通信设备临时自由组合形成的一种无线分组网络,它不需固定通信设施的支持,网络节点可自由移动,它们既是通信终端,又是路由器。无线Ad Hoc网络能随着节点的加入、离开、移动进行自组织、自管理。目前,无线Ad Hoc网络技术已成为一个新的研究热点。在无线Ad Hoc网络中,无线信道由多节点共享,协调节点访问信道的介质访问控制(MAC)机制是无线Ad Hoc网络的关键技术之一,它不仅关系到能否充分利用无线信道资源、实现节点对无线信道的公平竞争,同时影响网络层和传输层协议的性能,也是无线Ad Hoc网络支持服务质量(QoS)的关键。然而,无线Ad Hoc网络自身的特点(如分布式、存在隐终端/显终端问题、网络拓扑频繁变化等)使得研究高效、公平、支持QoS的MAC机制面临很大的挑战性,已成为无线Ad Hoc网络的一个研究难点。本论文主要研究了上述问题,并在前有协议的基础上进行改进。在Ad Hoc网络中提供服务质量(QoS)保障是一个复杂的系统问题,而媒体接入控制(MAC)协议是上层应用的服务质量能否得到最终保障的一个关键因素。在ADAPT的基础上,提出一种提供QoS保障的MAC协议—QADAPT。QADAPT能够提供节点的公平接入并保障实时业务有限的时延。仿真结果表明QADAPT与ADAPT相比提高了实时业务的发送成功率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 Ad Hoc简介
• 1.1.1 Ad Hoc网络的概念
• 1.1.2 Ad Hoc网络的特点
• 1.2 无线Ad Hoc网络的发展历史
• 1.3 无线Ad Hoc网络的关键技术
• 1.3.1 MAC机制
• 1.3.2 路由协议
• 1.4 无线Ad Hoc网络的应用前景
• 1.4.1 军事通信领域的应用
• 1.4.2 民用通信领域的应用
• 1.5 无线Ad Hoc网络中MAC机制研究的意义
• 1.6 目前的研究动态
• 1.6.1 MAC机制的性能分析
• 1.6.2 公平的MAC机制
• 1.6.3 支持QoS的MAC机制
• 第二章 Ad Hoc中MAC性能分析
• 2.1 引言
• 2.2 MAC性能分析模型
• 2.3 改进MAC时隙选择概率分布均匀性的算法
• 2.4 竞争信道的节点数n的估计算法
• 第三章 NS2与网络模拟
• 3.1 NS简介
• 3.1.1 "模拟和"仿真"的区别
• 3.1.2 通信网络模拟概述
• 3.2 网络模拟的需求和NS的设计目标
• 3.3 NS环境
• 3.3.1 运行环境
• 3.3.2 语言支持
• 3.4 NS各模块及功能
• 3.4.1 模块概述
• 3.4.2 功能示意图:
• 3.4.3 NS的小工具
• 3.5 NS的使用
• 3.5.1 NS的运行
• 3.5.2 脚本的编写
• 3.5.3 输出文件
• 第四章 无线Ad Hoc网络中公平性的MAC机制
• 4.1 引言
• 4.2 无线Ad Hoc网络中TCP稳定性分析
• 4.3 无线Ad Hoc网络中MAC公平性的改进算法
• 4.3.1 改进MAC公平性的算法
• 4.3.2 路由协议的改进算法
• 4.3.3 改进算法的TCP稳定性仿真
• 第五章 无线Ad Hoc中提供Qos保障的MAC机制
• 5.1 引言
• 5.2 一种新的公平MAC机制
• 5.2.1 一种新的无线Ad Hoc网络MAC协议（QADAPT）
• 5.2.1.1 ADAPT协议介绍
• 5.3 QADAPT动态时隙分配
• 5.3.1 QADAPT规则
• 5.3.2 QADAPT分配过程
• 5.4 协议仿真
• 5.4.1 仿真场景
• 5.4.2 仿真结果对比分析
• 第六章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录