無線Ad Hoc網(wǎng)絡關鍵技術研究.pdf

1、無線AdHoc網(wǎng)絡是無線通信發(fā)展過程中的一個重要分支，由多跳節(jié)點組成的自組織網(wǎng)絡能夠在災難救護、軍事、家庭、辦公等環(huán)境下使用。同時無線AdHoc網(wǎng)絡也延續(xù)了無線網(wǎng)絡中出現(xiàn)的問題，比如功率控制、帶寬優(yōu)化、傳輸質量優(yōu)化等。另外，其多跳、無中心控制的特點也引出新的研究課題，包括網(wǎng)絡配置、拓撲維護、地址配置、多跳路由以及和其他網(wǎng)絡的融合問題。 本論文主要在傳輸調(diào)度算法、無線多跳接入網(wǎng)絡、發(fā)布訂閱多跳網(wǎng)絡等關鍵技術進行了詳細的研究。論文的

2、主要工作如下： 首先，論文在簡要介紹傳輸調(diào)度算法的基礎上，改進了透明傳輸調(diào)度算法，分析了單信道和多信道透明傳輸算法中幀結構的定義，提出了網(wǎng)絡吞吐量和傳輸時延的最佳幀結構。然后提出了無線AdHoc網(wǎng)絡中具有功率控制的透明傳輸調(diào)度算法，通過探測接收鄰居的節(jié)點數(shù)目周期性的調(diào)整節(jié)點發(fā)射功率，從而提高了空間利用率，減少了與鄰居節(jié)點的沖突。數(shù)學分析和仿真證明本算法比沒有功率控制的透明傳輸調(diào)度算法在吞吐量和分組發(fā)送阻塞率方面有明顯的改善。同時

3、通過減少發(fā)射功率，提高了網(wǎng)絡的整體生存時間。然后提出了一種適合帶寬受限無線AdHoc網(wǎng)絡的接入算法－隨機接入透明傳輸調(diào)度算法。該算法通過在發(fā)送時隙中加入沖突避免時隙，減少了發(fā)送時隙中節(jié)點之間的沖突，提高了空間利用率。同時減少了由于沖突造成的不必要的數(shù)據(jù)傳輸，節(jié)省了沖突造成的能量耗費，提高了網(wǎng)絡的整體生存時間。 其次，論文深入分析無線AdHoc網(wǎng)絡接入Internet骨干網(wǎng)后，多跳網(wǎng)絡和固定網(wǎng)絡的融合問題。提出了一種應用在高速無線

4、多跳接入網(wǎng)絡中的分層微移動管理方案。通過在本地進行微移動管理，減少了切換時延并保證了移動多跳節(jié)點在接入子網(wǎng)間或接入子網(wǎng)內(nèi)的平滑切換。在本方案中還綜合了混合接入路由器廣播算法和基于地理位置的接入路由器選擇算法，使用接入路由的時延保證和穩(wěn)定度作為接入路由器選擇條件。通過數(shù)學分析和仿真，證明本方案在分組傳送概率方面有了明顯的改善；同時，通過減少路由器廣播的范圍，節(jié)約了移動節(jié)點的能量，提高了網(wǎng)絡的整體生存時間。然后對近年來關于無線AdHoc網(wǎng)絡

5、的QoS模型進行設計，主要對無線AdHoc網(wǎng)絡和骨干網(wǎng)絡的QoS融合方案進行闡述，重點在如何改進SWAN方案完成與骨干網(wǎng)的信令交互過程。 最后，論文分析了發(fā)布訂閱機制在分布式網(wǎng)絡中的應用和發(fā)展情況，提出了在發(fā)布訂閱多跳網(wǎng)絡中實現(xiàn)數(shù)據(jù)分發(fā)的PSMR協(xié)議。該協(xié)議的主要思想是將發(fā)布訂閱機制和無線多跳網(wǎng)絡中的多播協(xié)議結合起來，使中間件和路由層共同完成數(shù)據(jù)分發(fā)功能。然后對PSMR協(xié)議進行了數(shù)據(jù)仿真，仿真結果證明該協(xié)議極大的減少了分組傳送次