無線自組網(wǎng)MAC協(xié)議及路由算法研究.pdf

1、無線自組網(wǎng)是由一組帶有無線收發(fā)裝置的移動節(jié)點組成的，無需基礎(chǔ)設(shè)施支持的動態(tài)可重構(gòu)的多跳自組織網(wǎng)絡(luò)，具有分布式、自組織、自配置、自管理等特征。能夠在不能或不便利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的情況下提供一種通信支撐平臺，從而拓寬了移動通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場合。可廣泛應(yīng)用于國防戰(zhàn)備、搶險救災(zāi)、應(yīng)對突發(fā)事件等無法得到有線網(wǎng)絡(luò)支持或只是臨時需要通信的環(huán)境，是下一代網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。本文主要研究了以下幾方面內(nèi)容：可自適應(yīng)切換工作方式的自組網(wǎng)MAC協(xié)議；自組網(wǎng)MA

2、C協(xié)議退避算法的改進；基于路徑穩(wěn)定性的按需單徑路由；基于路徑生存時間和業(yè)務(wù)流分配的多徑路由；基于地理位置信息的路由。 基于分組單次成功發(fā)送/碰撞持續(xù)的時間和當(dāng)前信道沖突概率，給出了以最小化分組傳輸時間為優(yōu)化目標的最優(yōu)RTS門限計算公式。通過估計當(dāng)前信道數(shù)據(jù)分組發(fā)送的沖突概率實現(xiàn)了最優(yōu)RTS門限的計算?；谧顑?yōu)RTS門限的計算方法設(shè)計出了一個分布式自適應(yīng)RTS門限調(diào)整算法。仿真結(jié)果驗證了本文的理論分析和RTS門限調(diào)整算法的正確性。

3、從成功傳送單個比特所需的平均時間代價來看，無論是在802.11b還是802.11g局域網(wǎng)仿真場景中，自適應(yīng)門限調(diào)整方式都明顯優(yōu)于單純的RTS方式或基本方式，因此本文所介紹的自適應(yīng)RTS門限調(diào)整算法能夠有效優(yōu)化現(xiàn)有無線局域網(wǎng)標準802.11b/g的傳輸性能。 提出了一種新的MAC協(xié)議退避算法DDCF。提出了算法的理論依據(jù)，建立了算法的理論模型，對算法進行了仿真，比較了DDCF與DCF、BDCF和GDCF算法的性能，通過對DDCF算

4、法的理論分析和仿真試驗表明，由于DDCF算法使競爭節(jié)點獲得的競爭窗口的穩(wěn)態(tài)值接近理想穩(wěn)態(tài)值，從而提高了系統(tǒng)的性能。 在考慮單鏈路t-時間維持概率的基礎(chǔ)上，提出了一種基于路徑t-時間維持概率的路由協(xié)議THP-AOR-P，THP-AOR-P協(xié)議選擇具有最大t-時間維持概率的路徑，減小了鏈路斷裂的概率。仿真結(jié)果表明THP-AORP路由協(xié)議的性能優(yōu)于傳統(tǒng)AODV路由協(xié)議和DSR路由協(xié)議。 提出了一個基于路徑生存時間和流量分配的多

5、徑路由算法LFD-MR。與傳統(tǒng)的多徑路由算法MSR相比，所提出的LFD-MR多徑路由算法由于使用了生存時間更長的路徑和多徑流量分配，從而可以減小分組的平均端到端時延，提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量和分組的成功接收率，減小路由開銷等。 提出了一種基于子域滑動的分級位置管理策略SM-DHLM，SM-DHLM位置管理策略通過對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進行分布式分級和子域滑動的方法減少了節(jié)點移動到子域之外的概率，并且將位置更新消息盡量限制在較小的低級子域之內(nèi)，減小了位