检索结果-南通市图书馆

作者：张金凤华中师范大学

学位级别：硕士

ad hoc网络的研究已成为网络领域的一大热点,本文主要对无线、可移动的ad hoc网络地理路由算法进行了研究。ad hoc网络中,所有的节点都同时具备普通移动终端的功能和路由器的双重功能,并且网络中所有的节点都是可以自由移动的,这些节点... 详细信息

ad hoc网络的研究已成为网络领域的一大热点,本文主要对无线、可移动的ad hoc网络地理路由算法进行了研究。ad hoc网络中,所有的节点都同时具备普通移动终端的功能和路由器的双重功能,并且网络中所有的节点都是可以自由移动的,这些节点的移动导致了网络的拓扑结构的动态改变。ad hoc网络对路由协议的要求不同于有线网络,基于地理坐标的路由算法就是其中一个应用广泛的路由。本文介绍的地理路由算法有三个前提假设点：网络节点知道自身的坐标,一跳邻节点的坐标以及目的节点的坐标。DSR有两个重要的组成部分：查找路由和维护路由。在GR算法中,分组发送节点能局部最优地选取网络中地理坐标距离目的节点最近的一跳邻节点作为转发节点。GPSR算法,是对GR算法的一种改进,在GR算法遇到“空洞”,不能继续贪婪转发时,GPSR开始沿着“空洞”的边缘右手原则往下转发分组,是一种结合贪心转发和边缘转发的路由算法,用比较距离远近的方式判断“路由空洞”问题得到解决,GPSR会及时返回到贪婪路由模式。用网络仿真工具NS-2对ad hoc网络中的以上三种路由算法进行几种不同场景的模拟仿真,得出各个路由算法在分组传输成功率、路由算法开销、分组选取路径的节点数等方面的结果并对这些仿真数据进行分析。在高节点移动网络和高流量负载的网络中,GPSR有领先优势。GPSR的特点和优势就在于维护路由信息成本低,它只需要维护节点的相邻节点的路由信息。GPSR算法能保证路由路径的发现,避免存在路径而数据包不可达的情况。GPSR右手原则边缘转发数据包解决“路由空洞”问题,实际上所用的是一种迂回的路由方法,它的平均路由路径长度不能达到到最优。本文对GPSR算法进行改进,在数据包报头中增加一个存储数据包传送跳数的字段,边缘转发模式下的节点本地存储最近一次路由路径信息,比较邻节点接收数据包的路由跳数,得出最优路由路径并进行存储。仿真数据分析表明,改进后的GPSR-PRO算法达到了预期缩短平均路由路径的效果。GPSR-PRO算法对GPSR改进的初衷就是缩短平均路由路径长度,在路由空洞比较多且网络拓扑结构变化不是特别快的无线网络中,GPSR-PRO算法在缩短平均路由路径长度上表现得更明显。

关键词： ad hoc 地理路由 GPSR GPSR-PRO 模拟仿真

ad hoc融合异构网络移动性管理与自适应配置研究

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Ad Hoc融合异构网络移动性管理与自适应配置研究

作者：巫振棠电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,随着因特网的发展和移动互联网的兴起,多模可移动终端不断普及,各种无线接入技术不断涌现,任何一种接入技术都不可完全取代其他接入技术完全满足用户的需求,因此下一代无线网络必将是异构、泛在和高效的移动通信网络。将各种异... 详细信息

近年来,随着因特网的发展和移动互联网的兴起,多模可移动终端不断普及,各种无线接入技术不断涌现,任何一种接入技术都不可完全取代其他接入技术完全满足用户的需求,因此下一代无线网络必将是异构、泛在和高效的移动通信网络。将各种异构的网络进行融合,充分利用各种网络资源的优势,为用户提供可靠、高效、便捷的网络服务是未来网络发展的重要方向。同时,ad hoc网络作为无线网络重要的组网方式,其具有自组织,去中心的特点,无需基础设施,可方便灵活的部署的特点。将ad hoc网络与其他网络相融合可以各取所长,为用户在不同网络环境条件下提供更可靠的QoS保证。移动性管理和自适应配置做为异构网络通信技术的核心问题,是业界竞先研究热点。本文以ad hoc融合异构网络架构为基础,主要研究在该网络架构条件下终端的移动性管理和自适应配置的问题。ad hoc融合异构网络架构的主要特点是网关节点通过ad hoc方式组网,并同时配有3G、WiMAX等网卡具备接入其他网络的能力,通过ad hoc网关可以将不同的网络融合起来,同时ad hoc网关下可连接ad hoc子网或提供热点为终端节点提供接入点,终端节点也为多模终端同时具备接入多种网络的能力。移动性管理主要包括切换管理和位置管理,其中切换管理包括水平切换和垂直切换,位置管理则主要负责移动终端节点的位置查找和更新。本文的移动性管理主要研究切换管理中的垂直切换,现有的垂直切换算法大多只从终端用户角度出发选择最佳的接入点,本文在现有算法的基础上,将终端用户对网络需求与网络负载均衡相结合,提出了网络负载均衡与基于业务优先级的垂直切换算法改进策略。仿真结果表明,提出算法在增加可接受切换时延的基础上,能有效的提高系统资源利用率、降低呼叫阻塞率。自适应配置是网络大规模应用的基础,网络地址自动配置则是自适应配置的主要研究问题。在有基础设施的组网方式网络地址配置已有了不少成熟方案,本文的自适应配置主要研究将本文网络架构简化为网关级和终端级两级ad hoc网络架构后,终端节点的网络地址配置。在本文的网络架构中每个ad hoc子网连接在一个网关之下,因此本文采用基于群首的SONAM的改进方案。仿真结果表明改进方案对本文的网络架构模型较为适用。

关键词： ad hoc 异构网络融合移动性管理自适应配置

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ad hoc组网中网关设计的关键技术研究

Ad Hoc组网中网关设计的关键技术研究

作者：蔡蛟洋海南大学

学位级别：硕士

具有不同网络结构及技术方案的网络互连通信,称为异构网络融合。ad hoc的异构网络融合技术可以共享骨干网络丰富的数据资源,同时可以拓展骨干网络的通信覆盖范围。 ad hoc异构网络融合,需要通过网关来实现。网关用于提供协议转换、路由... 详细信息

具有不同网络结构及技术方案的网络互连通信,称为异构网络融合。ad hoc的异构网络融合技术可以共享骨干网络丰富的数据资源,同时可以拓展骨干网络的通信覆盖范围。 ad hoc异构网络融合,需要通过网关来实现。网关用于提供协议转换、路由选择、数据交换等网络兼容功能。在ad hoc异构网络融合中,不同网络存在路由协议,层次结构,网络特性上的差别,所以合适的网关设计显得尤为重要。网关发现和网关选举作为网关设计中的关键技术,决定网关在ad hoc异构网络融合中的性能。本文针对现有的一些ad hoc组网网关发现方法网络开销大、延迟高、分组投递率低等不足,引入网关主动发现范围和通告间隔两个参数,设计了一种基于多因素的MANET组网自适应网关发现方法。同时,针对现有一些ad hoc组网网关选举算法存在网关切换频繁,网络负载不均衡等缺点,在单一考虑跳数的基础上,引入网络负载和路径质量,定义了网关可用度的概念,并根据网关可用度设计了一种基于多因素的MANET组网网关选举算法。最后,建立ad hoc与Internet的异构网络融合仿真模型,对设计的自适应网关发现方法和网关选举算法进行仿真。仿真结果表明,基于多因素的自适应网关发现方法是主动式网关发现方法和反应式网关发现方法在一定程度上的折中,该方法具有较小的网络开销,较小的延迟,同时具有较高的分组投递率。基于多因素的选举算法能大幅降低网关切换次数,一定程度上均衡了网关负载,降低了网络总负载,达到提高ad hoc接入网性能的效果。

关键词： ad hoc 异构网络融合网关发现网关选举

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ad hoc信任机制及密钥管理研究

Ad hoc信任机制及密钥管理研究

作者：乔贺吉林大学

学位级别：硕士

ad hoc网络是一种新型的无线、多跳、无中心分布式控制的网络，其在组成结构上具有独特的性质，其主要特征就是缺乏预先确定的基础架构和动态拓扑结构，因此使得它比固定有线网络更容易受到一些攻击和来自自身安全的威胁。但随着互联网... 详细信息

ad hoc网络是一种新型的无线、多跳、无中心分布式控制的网络，其在组成结构上具有独特的性质，其主要特征就是缺乏预先确定的基础架构和动态拓扑结构，因此使得它比固定有线网络更容易受到一些攻击和来自自身安全的威胁。但随着互联网络的发展，无线ad hoc网络的应用也越来越广泛，然而安全问题一直是该网络存在的一个最大的挑战之一并受到越来越多研究人员的关注。因此，如何解决其安全问题是当前ad hoc网络是否能广泛应用的关键，主要原因如下：（1）移动ad hoc网络的信息是通过无线信号进行传输，任何人都可以接收到该信息，所以很容易被敌方窃听。无线信道又容易遭受敌方的干扰和注入假报文。（2）当移动ad hoc网络布置于战场时，由于其节点本身的安全性是十分脆弱的，当节点移动时很可能落入敌手，使得节点内的密钥、报文等信息都会被破获，然后节点又可能以正常的面目重新加入网络，用来获取秘密和破坏网络的正常功能。（3）ad hoc网络节点间的信任关系将关系到系统的安全性，一旦网络中存在某些恶意节点而未被其相邻节点所了解，那么，这些恶意节点的行为可能导致整个移动网络秩序紊乱，从而使得一个认证中心遭到破坏，那么整个网络同样失去安全性。因此，移动ad hoc网络不仅要防范外部的入侵，而且要对付内部节点的攻击。所以信任问题又是其中心问题，我们不能信任媒介，必须借助密钥。和任何其他分布式系统一样，正确的使用密钥管理系统对于ad hoc网络的安全性十分重要。在进行密钥的管理时，保证安全性是ad hoc网络通信的基本要求，并且计算量要尽量小，因此如何设计一个可靠的、安全的、实用的、可应用于该移动网络的密钥管理方案是目前ad hoc网络的研究发展。虽然在无线网络的密钥管理技术方面，我国学者发表了不少研究成果，但是仍然缺乏重要的技术创新思路。所谓信任机制及密钥管理方案的研究就是研究如何在缺乏固定底层组织结构的情况下发布和管理密钥。目前关于ad hoc网络信任管理的研究成果有：传统可信第三方信任模型、局部分布式信任模型、完全分布式信任模型、基于身份的分布式信任模型以及完全自组织的信任模型，但是其仍处于一个理论研究探索阶段，虽然目前已有较多的研究成果，但是都有其各自的缺陷。而已有的密钥管理方案的研究主要是集中在：局部分布式CA证书方案、基于多项式的秘密共享方案、基于PGP的自组织公钥管理方案以及基于身份的密钥管理方案。本文的工作就是给出现有应用于各个领域的常用的信任模型以及密钥管理方案的研究，通过比较这些信任模型以及密钥管理方案的特点，即这些方案的优缺点及其改进地方，总结应用于ad hoc网络的可行性，便于更好地实现移动ad hoc网络的信任机制及密钥管理方案。随后针对这些现有国内外关于ad hoc网络信任机制及其密钥管理方案的研究给出一种新的信任模型的建立以及密钥管理方案。本文设计的信任模型是结合基于身份的加密方法以及椭圆曲线技术，构建一个安全的、可靠的、适用于ad hoc网络的信任模型。方案中通过建立一个特有的层次簇结构，即在一个簇中，选取一个主簇头和n个次簇头。该方案借用基于身份的加密方法中的身份实现用户身份的标识，使用椭圆曲线使得在ad hoc网络用户交互过程实现较短的密钥长度以及较高的消息保密性。目前这些方案仍处于研究阶段，还没有投入实际使用中。本文采用新的基于身份的信任管理机制以及密钥管理方案，使得移动ad hoc网络具有更大的灵活性。主要表现在：（1）主簇头与次簇头之间的协作关系以及关于主簇头的私钥的分发方案使得系统更具有实用性，即存在冗余，不用考虑到簇头节点实效带来的通信问题。（2）更易于实现簇内节点或是簇间节点的消息交互：（3）使用短密钥高安全强度的椭圆曲线算法实现，使得节点间交互的信息量减少，该方案更适用于ad hoc这样的移动网络。衡量一个无线网络密钥管理协议的可行性主要从密钥协商过程的通信量和计算量来分析。本文给出的方案中，使用IBE方案中身份的概念，使得移动网络中的节点公钥与身份绑定，不存在又一层的名字-身份之间的映射，并且在该方案中采用ECC椭圆曲线算法实现，这样可以减少网络通讯的数据传输以及计算量，使得其更适用于移动网络。最后通过仿真结果表明，本文所提出的信任模型及其密钥管理功能提供了可靠的安全性，并且具有一定的实用性。但是，这些方案的前提是需要有一个可信并且安全的路由协议。因此，要将ad hoc网络投入大范围使用还任重道远。

关键词： ad hoc 信任机制密钥管理基于身份 ECC

ad hoc网络中基于QoS约束多径路由协议及服务模型

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Ad Hoc网络中基于QoS约束多径路由协议及服务模型

作者：刘震青岛大学

学位级别：硕士

ad hoc网络是一种没有固定结构的自组织无线网络。它的每一个节点都可以自由移动,同时具有主机和路出器的功能,向其它节点发送数据包。随着多媒体应用的兴起和ad hoc自身的商业潜力,对ad hoc网络中多径路由协议提供QoS(服务质量)保证成... 详细信息

ad hoc网络是一种没有固定结构的自组织无线网络。它的每一个节点都可以自由移动,同时具有主机和路出器的功能,向其它节点发送数据包。随着多媒体应用的兴起和ad hoc自身的商业潜力,对ad hoc网络中多径路由协议提供QoS(服务质量)保证成为了一个急需解决的问题。本文对网络QoS作了深入的研究,对传统的路由协议进行深入探索,对于现有的路由协议进行比较分析,并且对于两种具体的路由协议DSR路由协议和DYMO路由协议进行改进,使其分别能够满足ad hoc网络的服务质量需求。本文在传统两个QoS模型也就是IntServ和DiffServ的基础上,对当前ad hoc网络中的QoS研究做了深入的探讨,对现存ad hoc网络的QoS模型做了分析比较。对区分服务模型进行改进,使ad hoc的相应特征能够很好兼容到Qos模型中,提出了用区分服务模型实现在ad hoc网络中多径路由协议的QoS保障的具体方法。最后本文用NS2软件对改进的模型在基于ad hoc网络中多径路由协议中的使用情况进行了仿真实验。实验结果标明在ad hoc网络中多径路由协议中利用改进服务质量模型可以在资源短缺的情况下,降低对低优先级的业务流的服务,保证对高优先级的业务流的服务,从而极大的使高优先级的业务流获取较大的吞吐量、较低的延迟和抖动。

关键词： ad hoc 网络服务质量路由协议服务模型 NS2

ad hoc网络DSR路由协议和网络管理的研究与实现

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Ad hoc网络DSR路由协议和网络管理的研究与实现

作者：刘松华北京邮电大学

学位级别：硕士

随着物联网和大数据的蓬勃发展,ad hoc网络技术在数据感知、车载网、环境监控、应急通信领域的应用越来越广泛。针对现实应用中ad hoc网络技术存在的问题,本课题重点对ad hoc网络路由协议和网络管理两个方面进行了研究和实现。在路由... 详细信息

随着物联网和大数据的蓬勃发展,ad hoc网络技术在数据感知、车载网、环境监控、应急通信领域的应用越来越广泛。针对现实应用中ad hoc网络技术存在的问题,本课题重点对ad hoc网络路由协议和网络管理两个方面进行了研究和实现。在路由协议方面,研究发现动态源路由协议(Dynamic Source Routing Protocol, DSR)采用的最短跳数优先的路由判据在实际应用场景中无法选择一条从源节点到目的节点的有效路由,导致了数据包的大量丢失;而经典的期望重传次数判据(Expected Transmission Count, ETX)即使在固定场景下也总是在时间轴上波动,并且没有考虑实际无线信道“灰色区域”和“波动链路”的影响;为了克服这些缺陷,本课题组提出了一种新的路由判据：带有门限值的平均期望重传次数判据(Average Expected Transmission Count with Threshold, AETXT)。 AETXT具有两个明显的特点：(1)通过引入平均期望重传次数(Average Expected Transmission Count,AETX)判据代替ETX,AETXT均衡考虑稳定性和对链路质量变化反应的及时性,(2)通过给AETX引入一个门限值,AETXT充分地考虑了无线信道“灰色区域”和“波动链路”的影响。通过测试结果我们发现,相比ETX,AETXT在TCP吞吐量、UDP吞吐量方面分别增加了50%和14.7%,而在TCP丢包率、UDP丢包率方面分别减少了5.8%和5.7%,特别是在传输多媒体视频数据时,AETXT的性能明显优于ETX,证明了AETXT的有效性。针对DSR路由协议参数,本课题提出了“减少源节点路由请求重传次数、减少网络缓存个数、减小路由请求周期”的策略,并经过证实。在网络管理方面,本课题结合ad hoc网络平台开发了一套网络管理系统,实现了网络拓扑动态获取,参数自动配置和感知数据自动采集、存储和分发,为ad hoc网络技术推向实际应用做了有力探索。

关键词： ad hoc 动态源路由网络管理 ETX AETXT

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ad hoc网络TCP性能分析及改进研究

Ad Hoc网络TCP性能分析及改进研究

作者：陈琬姝北京邮电大学

学位级别：硕士

ad hoc作为一种特殊的无线网络,具有组网快速方便、通信协议简单、无需任何基础设施、抗毁能力强、分布式的拓扑结构、能耗少等优点,从而有着广阔的应用前景。近年来研究发现,有线网络中广泛使用的TCP协议不能很好地运用到无线网络中。... 详细信息

ad hoc作为一种特殊的无线网络,具有组网快速方便、通信协议简单、无需任何基础设施、抗毁能力强、分布式的拓扑结构、能耗少等优点,从而有着广阔的应用前景。近年来研究发现,有线网络中广泛使用的TCP协议不能很好地运用到无线网络中。这是因为有线网络中将丢包作为拥塞的唯一标志,而无线网络中丢包除了拥塞原因外,还与无线环境的高误码率、干扰、信道的竞争、移动性带来的路由失效等有关。TCP并不能区分丢包的具体原因,一律当作拥塞的情况来处理,这样便造成了ad hoc网络中TCP性能的大幅下降。如何解决TCP应用于ad hoc网络时的性能恶化是当前亟待解决的问题。目前提高ad hoc网络的TCP性能的主要研究方向集中在对MAC层、网络层、传输层机制的改进。本课题对已经发表的文献中的各种改进ad hoc网络中TCP性能的方案进行了总结及评价。本课题在网络仿真平台OPNET中重点分析了ad hoc网络中TCP的稳定性和公平性,指出影响ad hoc网络中TCP性能的主要原因是MAC层的IEEE802.11DCF所带来的信道竞争的不公平性、隐藏终端和暴露终端问题。因此对ad hoc网络的MAC层进行改进,并仿真分析了改进结果,验证此改进可以改善TCP的稳定性及多条连接时的公平性问题。本课题对拥塞现象的产生进行了说明及分析,介绍了几种主要的TCP拥塞控制算法。在此基础上,分析了一种新的改进的拥塞控制算法TCP Veno,通过仿真研究TCP Veno的特性。最后针对拥塞少、误码率高及节点移动的环境,对TCP Veno提出改进,即冻结重传超时定时器及减缓往返时间增长。仿真结果验证,改进能够提高TCP Veno的吞吐量,改善TCP的性能。

关键词： ad hoc MAC协议拥塞控制 TCP Veno OPNET

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ad hoc在海上移动通信中的应用

Ad Hoc在海上移动通信中的应用

作者：石柯大连海事大学

学位级别：硕士

目前,随着海上船舶数量的不断增多,海上移动通信逐渐突显拥挤的局面,在船舶数量较多的集群作业和海上救助等场合,难免出现信道拥塞造成呼叫不成功的现象。针对这种情况,在目前广泛使用的海上VHF通信的基础上,提出一种将移动ad hoc网络... 详细信息

目前,随着海上船舶数量的不断增多,海上移动通信逐渐突显拥挤的局面,在船舶数量较多的集群作业和海上救助等场合,难免出现信道拥塞造成呼叫不成功的现象。针对这种情况,在目前广泛使用的海上VHF通信的基础上,提出一种将移动ad hoc网络应用于海上移动通信的方案。移动ad hoc网络是一种新型的无中心无固定节点的自组织网络,它可以在没有基础设施支持的情况下提供灵活方便的通信,拓宽了移动通信的应用领域。当船舶由于彼此间距离太远而无法依赖岸基固定网络设施进行通信时,ad hoc网络的单独组网能力和自组织的特点,可以成为这种场合下的一个好的选择。本文对移动ad hoc网络的特点和系统结构进行了详细的介绍,并针对海上移动通信的特点选择AODV协议作为构建新型海上移动通信系统的路由协议,对AODV路由协议的建立、管理、维护及其QoS保障进行了详细的研究。通过NS-2对现有海上移动通信系统和ad hoc网络进行了对比仿真,通过对仿真结果的分析显示,移动ad hoc网络的使用对海上移动通信网络的通信范围、包到达率、延迟和路由开销均有不同程度的优化,从理论上确定了该方案的可行性。在前述理论研究的基础上,采用与*** Simulation System相结合的方式构建海上移动通信模拟平台,实现了在局域网内对该方案的直观模拟。给出了模拟平台的软件流程图和各个实现部分,为项目以后的研究工作提供了理论和平台支持。

关键词：海上移动通信 ad hoc AODV NS-2

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ad hoc网络中链路状态路由算法的研究

Ad Hoc网络中链路状态路由算法的研究

作者：苏志和南京邮电大学

学位级别：硕士

ad hoc网络是一种灵活的不依赖于固定基础设施的新型无线网络，灵活组网的功能使得其在传统有线网络鞭长莫及的特殊环境下发挥着不可替代的作用。ad hoc网络又称为多跳网、无基础设施网或自组织网。在ad hoc网络中，由于结点的可移... 详细信息

ad hoc网络是一种灵活的不依赖于固定基础设施的新型无线网络，灵活组网的功能使得其在传统有线网络鞭长莫及的特殊环境下发挥着不可替代的作用。ad hoc网络又称为多跳网、无基础设施网或自组织网。在ad hoc网络中，由于结点的可移动，网络拓扑结构时时都在变化，传统的有线网络路由协议很难适应。近年来已提出许多针对ad hoc网络的路由协议，这些路由协议从协议的驱动方式角度进行分类，可将路由协议分为先验式路由协议和反应式路由协议。 OLSR是Optimized Link State Routing的简称，它是一种对传统的链路状态路由协议的进行优化后的路由协议，主要应用于ad hoc网络环境中。OLSR协议是一种主动式的链路状态路由协议，对纯链路状态算法进行优化。在这种路由协议机制中，无论是否有通信需求，通过收集周期性广播的链路信息，每个节点都维护一张关于整个网络的路由表。本文概述了ad hoc网络体系，对Ah hoc网络中的路由协议进行研究，介绍了几种传统的链路状态路由协议，分析了链路状态路由协议应用于ad hoc网络存在的问题，着重介绍了OLSR链路状态路由协议，在分析OLSR协议不足的基础上，提出了CC-OLSR协议，通过修改其单一的跳数度量方式，将节点的剩余能量作为度量的一个因素，计算最终路由信息。从而改善了网络生存时间，提高网络吞吐率，通过仿真，证明该算法在ad hoc网络中具有一定的优势。

关键词： ad hoc 链路状态路由算法组合度量 OLSR

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ad hoc网络功率控制MAC协议设计

Ad Hoc网络功率控制MAC协议设计

作者：于潇忱哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

ad hoc网络技术是目前无线通信领域研究的热点问题。ad hoc网络无需固定基础设施的支持,具有组网方便快捷、可靠性高、灵活性强等优点,其应用越来越广泛。随着各种智能化、小型化、能量有限的无线终端的大量出现,推动了移动ad hoc网络... 详细信息

ad hoc网络技术是目前无线通信领域研究的热点问题。ad hoc网络无需固定基础设施的支持,具有组网方便快捷、可靠性高、灵活性强等优点,其应用越来越广泛。随着各种智能化、小型化、能量有限的无线终端的大量出现,推动了移动ad hoc网络的发展。媒体接入控制(MAC)协议的设计是ad hoc网络的关键技术之一,直接影响到网络的性能。由于ad hoc网络自身的一些特性,如无中心的网络结构、网络拓扑的动态变化以及终端能量有限等,使得MAC协议的设计面临许多富有挑战性的技术问题。传统的ad hoc网络中,节点采用统一的固定功率进行数据的传输,功率过小会造成网络的分隔,功率过大则会造成能量的浪费以及干扰的增加。因此采用功率控制技术,合理、有效地调整节点的发送功率对网络性能的提高具有重要意义。在ad hoc网络中采用功率控制技术的主要目标有两点,一是降低节点的能量消耗,延长节点和网络的寿命;二是通过调整发送节点的信号发射功率来提高信道的空间复用度,同时降低对邻近节点的干扰,最终提高整个网络的容量。本文对ad hoc网络MAC协议的设计进行了深入研究,从同时提高网络的吞吐量和能效的角度出发,提出了一种功率控制MAC协议(PC-MAC),协议中采用了物理层与MAC层的跨层设计,在物理层感知信号功率和干扰等信息,在MAC层的控制包中包含发送功率和容许接收功率,通过两个通信节点之间的控制信息的交换来决定数据包的发送功率和限制其他邻节点的发送功率,有效地节省能量并且降低隐藏终端和暴露终端问题带来的影响,在数据接收的同时允许邻节点用满足条件的功率同时发送信息,提高了整个网络的空间复用度。本文用NS2网络仿真工具对PC-MAC协议进行了仿真,并与IEEE802.11DCF机制进行比较。仿真结果表明,使用PC-MAC协议的网络在吞吐量、能量效率和端到端延时等方面的性能都得到显著提高。

关键词： ad hoc MAC 功率控制