移动Ad+hoc网络关键技术的研究.pdf

北京邮电大学博士论文 摘硬 摘要 下‘代无线通信系统需具备通过独立移动用户的快速组刚能力。在下‘1E无 线通信系统中，无需依赖于任何基础设施，移动用户便可以通过白组的方式建市 高效的、健壮的、动态的通信系统，为用户提供更为便捷、自由的通信服务，尤 其是在应急、救灾和军事等场合，这种通信方式的优越性将是不可替代的。近几 年来，针划这种卓越的通信系统，学术界展丌了广泛的研究，并将之命名为 Ad MANETs(Mobilehoc 专门负责研究MANETs中关键技术的可行性和标准化工作。 在MANETs中，每个节点均装备有收发装置，均具有路由功能，可以不依赖 于任何基础设施便可以通过特有的信令或路出协议建立完各的通信网络。MANETs 无线链路的不稳定性，网络拓扑将可能快速变化，给MANETs的组网和通信能力 带来极大的挑战。经过数年的研究，有关MANETs的关键技术取得了快速进步， 但仍有许多技术还有待于提高和攻克，MANETs仍面临诸多技术难点，尚未到达 实用化阶段。 目前，全世界有很多机构致力于研究MANETs，研究的方向集中于以下几个 方面：路由协议、MAC协议、无线接入技术、流量工程、多播传输、网络安全、 地址自动配置和拓扑管理等方面。本文从移动Adhoc网络研究领域的研究热点 出发，分别研究了路由协议性能优化、流量分配算法、可靠多播传输机制和具有 队列管理能力的多址接入技术。本文的主要内容和创新结果如下： 1． 首先介绍移动Ad hoc网络的发展史，分析Adhoc网络的特点、应用前景、 研究热点及发展趋势，阐述本论文的立项依据、创新点及研究成果。 2． 发现当前路由协议中存在边缘效应和路由中断问题，提出路由自愈模型， 通过在路由协议中增加路由接纳控制和路由自愈机制，通过在路由发现的过程中 选择长寿命路由来增加路由协议对节点移动的抵抗力，通过对链路的稳定程度的 判断，自动将不稳定路由本地修复成稳定路由，避免通信过程中路由频繁中断， 减少重新发现路由的丌销。 3． 基于Adhoc网络中多径路由协议的研究成果，提出一种多径流量分配算 法，提高对多径的利用效率，有效地降低了端到端的平均时延和时延抖动。首先 从理论上论证了在多径上合理分配流量实现时延最小的可行性，然后设计出一种 北京邮电大学博士论文 摘要 简单、易实现的流量分配算法，并通过计算机仿真证实了该算法的优越性。 4． 研究fdhoc网络中存在的隐藏终端和暴露终端问题，分析Adhoc网络中 带宽预留协议的特殊要求，提出新的带宽预留模型及带宽保证路由协议(BGRP)， 旨在按需探测符合带宽需要的路由路径并预留可靠的带宽资源，通过理论分析和 仿真实验证明其诈确1降。 j． 旨在提高Adhoc网络中多播可靠性，提出由PDA(PacketDispersal Retransmission Algorithm)算法和ARM(ActiveModel)重传模型相结合的Iq靠 多播传输方案(RM，11s)。理论分析和仿真结果都表明该方案具有效率高、低复杂度、 资源占用少和开销小等优li。 6． 802．11 研究得出fdhoc网络中广泛使用的MAC协议一IEEERTS／CTS接 入方式缺乏带宽捕获能力的调节机制，存在网络层队列溢出和链路使用率下降等 问题，提出RTS／CTS+接入方式，能有效避免队列溢出和提高带宽的使用效率。理 论分析和仿真结果相符合。 关键词Adhoc路由协议流量分配媒体接入协议 资源预留 自愈多播 传输可靠性 北京dlgiU大学博l：论义 Abstract In anext wirelesscommunicationIS a base generation system，1t