解析ieee802.11的无线多跳网络路径容量分析模型

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1、第３４卷第５期国防科技大学学报Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．５２０１２年１０月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＮＡＴＩＯＮＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＤＥＦＥＮＳＥＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯｃｔ．２０１２基于ＩＥＥＥ８０２．１１的无线多跳网络路径容量分析模型１，２１１１１２宋安，赵海涛，王杉，史春光，魏急波，冯明刚（１．国防科技大学电子科学与工程学院，湖南长沙４１００７３；２．西南电子电信技术研究所，四川成都６１００４１）摘要：旨在建立一个适用于无线多跳路径性能研究的闭合分析模型。首先对导致多跳路径中流内竞争现象的干扰问题进行了详细分析并给出了定量计算方法，然后通过将多跳路径建模为排队网络，利用扩散近似法建立了路径

2、性能分析模型，最后在网络稳定性约束条件下对多跳路径的容量问题进行了研究。利用该模型可以在无线多跳网络中分析网络传输的吞吐能力，同时有助于研究网络对ＱｏＳ业务的支持能力。通过仿真实验结果与数值分析结果的对比，验证了分析模型的准确性。关键词：无线多跳网络；路径容量；流内竞争；排队网络中图分类号：ＴＰ３９３文献标志码：Ａ文章编号：１００１－２４８６（２０１２）０５－００５５－０８ＭｏｄｅｌｉｎｇｐａｔｈｃａｐａｃｉｔｙｉｎＩＥＥＥ８０２．１１ｂａｓｅｄｍｕｌｔｉｈｏｐｎｅｔｗｏｒｋｓ１，２１１１１２ＳＯＮＧＡｎ，ＺＨＡＯＨａｉｔａｏ，ＷＡＮＧＳｈａｎ，ＳＨＩＣｈｕｎｇｕａｎｇ，ＷＥＩＪｉｂ

3、ｏ，ＦＥＮＧＭｉｎｇｇａｎｇ（１ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｔｉｏｎａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＤｅｆｅｎｓｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００７３，Ｃｈｉｎａ２ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００４１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｌｏｓｅｄａｎａｌｙｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｆｏｒｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｗｉｒｅｌｅｓｓｍｕｌｔｉｈｏｐｐａｔｈ．

4、Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｆｉｒｓｔａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｗｉｔｈｉｎｔｈｅｍｕｌｔｉｈｏｐｐａｔｈｗｈｉｃｈｉｓｔｈｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｎｔｒａｆｌｏｗｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍａｎｄｄｅｒｉｖｅｄｔｈｅｍｏｄｅｌｆｏｒｉｔｓｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｎｉｔｍｏｄｅｌｅｄｔｈｅｍｕｌｔｉｈｏｐｐａｔｈａｓａｑｕｅｕｉｎｇｎｅｔｗｏｒｋａｎｄｄｅｒｉｖｅｄｉｔｓａｎａｌｙｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｆｏｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｂａｓｅｄｏｎｄｉｆｆｕｓｉｏｎａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．Ｆｉｎａｌｌ

5、ｙｉｔｃａｌｃｕｌａｔｅｄｔｈｅｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｍｕｌｔｉｈｏｐｐａｔｈｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｏｆｎｅｔｗｏｒｋｓｔａｂｉｌｉｔｙ．ＴｈｉｓｍｏｄｅｌｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｍｕｌｔｉｈｏｐｗｉｒｅｌｅｓｓｎｅｔｗｏｒｋｓａｎｄｔｏａｎａｌｙｚｅｉｔｓａｂｉｌｉｔｙｔｏｓｕｐｐｏｒｔＱｏＳａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｏｄｅｌｉｓｖａｌｉｄａｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓａｎｄｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ

6、ｒｅｓｕｌｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｉｒｅｌｅｓｓｍｕｌｔｉｈｏｐｎｅｔｗｏｒｋ；ｐａｔｈｃａｐａｃｉｔｙ；ｉｎｔｒａｆｌｏｗｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ；ｑｕｅｕｉｎｇｎｅｔｗｏｒｋｓ无线多跳自组网络能为布线困难的环境提供是指多跳路径上处于干扰范围内的节点间的相互快速与便捷的网络服务，因此在军事和民用两方影响，它包括邻节点之间的冲突以及隐藏节点的面均得到了广泛的应用。为了给在网络应用中占干扰，这也是多跳网络区别于单跳网络的一个本据了越来越大比重的ＱｏＳ敏感业务提供更好的质特征。路径节点负载间的依赖关系是指在多跳服务，针对无线多跳网络通信能力的研究，尤其是环境中，下游节点的输入依赖于上游节点

7、的输出。对网络的容量分析，得到了极大的关注并成为设于是，研究网络容量的前提是建立一个满足需要计与部署网络的先决条件。容量是指网络能提供并且精确可靠的多跳路径分析模型，并且这样的的最大通信能力，现有文献大多将网络所能支持模型必须能体现上述两个特征带来的影响。但是［１－２］的最大吞吐量认为是网络的容量，但是他们在现有的研究中，针对流内竞争的研究不够全面，没有充分考虑网络达到最大吞吐量时所处的状他们要么假设了理想调度而忽略了节点的相互干［