移动ad hoc网络mac层协议退避算法地研究

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1、兰州大学研究生学位论文摘要移动AdHoc网络MANET是一种由移动主机临时组建的、没有固定有线基础结构支持的、拓扑结构动态变化的无线通信网络。因其在军事、灾害营救方面有着广泛的应用前景，近年来，日益成为一个活跃的研究领域。在MAC层，ⅢEE802．11的MAC协议是移动AdHoc网络目前事实上的标准。但由于其本身是针对单跳的WLAN设计的，并没有针对多跳网络进行优化，当应用于多跳AdHoe网络时，其存在许多问题。尤其是：802．11MAC协议采用了具有不公平特性的BEB二进制指数退避算法执行随机退避过程，从而

2、在不同的节点之间产生了显著的不公平问题；网络固有的隐终端和暴露终端问题，再加上不公平的随机退避算法，使得在采用802．11MAC协议的网络中容易出现捕获现象，即一些节点垄断了共享信道，而其它一些节点则处于“饥饿状态"。本文对802．11MAC协议BEB算法和其它一些退避算法进行了分析研究，在退避算法方面，已经有很多人提出了很多富有创新性的算法。但是，很多只是在一方面有所改进，而其它方面会有所降低，还有一些实现起来比较复杂。由于，移动AdHoc网络具有自身的特点，其很多性能是互相制约的。所以，提出一种简单且能在

3、各种性能间取得很好折衷的算法是很困难的，也是现在退避算法研究的重点之一。在充分分析研究的基础上，本文提出了一种采用自适应竞争窗口的退避算法。本文采用NS2仿真模拟系统对这两种算法进行了仿真，并对这两种算法在TCP流下的稳定性、公平性和网络吞吐量分别进行了对比。仿真结果表明：本文提出的算法，在基本没有降低网络吞吐量的同时，改善了数据流的稳定性、公平性和接入平均时延，在空间利用率、稳定性和公平性间取得了很好的协调。关键词：AdHoe网络，802．11MAC，退避算法，稳定性，公平性，吞吐量，NS2兰州大学研究生学

4、位论文AbstractMobileAdHoeNetworkiSakindofwirelesscommunicationnetwork，whichissetupbythemobilehostswithnofixedwiredinfrastructureanddynamictopology．Ithasincreasinglybecomeaveryactiveresearchfield，becauseitCallbewidelyusedinsuchas：themilitary,disasterrescueandSO

5、on．、AtMAClayer,theIEEE802．11MACprotocolisinfactthecurrentstandardsformobileAdHoenetworks．Becauseitisdesignedforsingle-hopWI．ANandhasnotbeenoptimizedforthemulti-hopnetworks，therearemanyquestionswhenthecurrentIEEE802．11MACiSusedinthemulti．hopnetworks．Especial

6、ly：802．11MACprotocolusesallunfairBEB(BinaryExponentialback—off)algorithmtocarryouttheprocessofrandomback-off,andthiscausessignificantunfairnessproblemsbetweendifferentnodes．Innetworksthehiddenterminalandexposedterminalproblem，aswellastheunfakrandomback-offa

7、lgorithmmakethenetworkswhichUSeS802．11MACprotocolhascaptureproblems．Thatis，somenodescomerthesharedchannel，whiletheothernodesareinastateof“starvation”．ThisarticleanalysesandstudiestheBEBback·offalgorithmof802．11MACprotocolandsomeotherback—offalgorithms．Onbac

8、k-offalgorithms，manyinnovativealgorithmshavebeenproposed，butsomeofthemonlyimproveoneaspect，otheraspectsaredecreased，andsomeofthemarehardtobecarriedout．ForthecharacteristicsofwirelessAdHoenetworks，manya