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题目:移动Ad Hoc网络中支持QoS的多址接入协议研究

关键词:Ad;Hoc网络;多址接入协议;服务质量;预报突发;冲突解决

  摘要

Ad Hoc网络是一种没有预定基础设施、由若干具有自主收发、中转、路由、控制、管理等自组织功能的移动节点构成的多跳移动无线网络(包括地面和空中)。可灵活快速部署、自组织、自修复等特性使得Ad Hoc网络特别适合用于临时、没有预定设施、需要快速部署和网络拓扑不断变化的军、民用场景中(例如抢险、抗灾、救援、军事行动)。然而,Ad Hoc网络中面临的关键问题之一就是多址接入控制(MAC)问题,即如何将Ad Hoc网络中的移动用户公平、快速、安全地接入信道,高效地共享公共信道资源,从整体上来把握各类业务的信道资源利用,进而支持服务质量(QoS),提高网络的信道利用率,降低消息时延。因此,本文深入、广泛的研究了Ad Hoc网络中能够保证QoS的多址接入协议,主要内容和贡献如下:1. 本文对Ad Hoc网络中现有的MAC协议进行了归类、总结和评析,其中包括随机竞争类、资源分配类、混合接入类以及支持QoS的MAC协议。2. 在灵敏载波侦听模型下,针对隐藏终端问题和QoS问题,提出了区分默认业务类型能够保证分组QoS的多址接入协议——DDQMA协议。该协议针对不同业务类型,利用不同时隙开始并且具有不同长度的短预报突发分组来竞争信道和分解冲突。通过仿真验证并与现有经典的带冲突避免的载波侦听多址(CSMA/CA)协议和具有QoS保证功能的IEEE 802.11e协议进行了对比,表明该协议具有良好的多址性能,降低分组冲突、提高系统吞吐量的同时,可以优先保证实时分组获得更快接入,从而保证其QoS要求。3. 在前一种协议基础上,进一步提出区分声明保证QoS的多址接入协议——DAQMA协议。它可以在竞争开始前通过预报突发来区分业务类型,进一步降低了接入开销。在突发性业务模型下,对该协议进行了仿真和与IEEE 802.11e协议的对比,具有良好的多址性能,也能够保证实时分组的快速接入。