移动ad+hoc网络mac层qos技术研究

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1、北京邮电大学硕士学位论文移动ADHOC网络MAC层QoS技术研究姓名：刘军申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：温向明20090302移动ADHOC网络MAC层Qos技术研究摘要移动AdHoc网络作为一个多跳的端到端网络，由于其方便部署、灵活等特点，在军用和民用领域受到越来越多的重视。但是AdHoc网络动态变化的拓扑结构及有限的网络资源使得网络中QoS的实施面临巨大的挑战。MAC(媒体访问控制)协议作为网络协议栈的最底层，直接控制着节点对无线信道资源的使用，MAC层QoS技术是AdHoc网络实施QoS的关键。研究表明，跳数对AdHoc网络数据流的QoS有重要影响。首先

2、，随着数据流传输跳数的增加，数据流的端到端吞吐量大幅度下降；其次，相邻两个不同跳数的数据流之间存在严重的不公平问题。现有的MAC退避算法多以BEB(二进制指数退避)算法为基础，从当前的网络参数及节点、业务流的优先级上对退避算法进行改进，但是并没有充分考虑AdHoc网络多跳特性对网络QoS的影响。针对AdHoc网络中数据传输跳数对数据流QoS的影响及存在的问题，本文提出了一种基于跳数的MAC退避机制。通信节点根据发送数据包要传输的跳数来动态调整当前退避窗口的大小及更新更新机制，以提高传输跳数多的数据包接入信道的能力，在一定程度上平衡不同跳数的数据流对网络资源的占用，最终实现提高网

3、络的公平性的效果。同时，使用OPNET对算法进行仿真，结果表明，新的退避算法在一定程度上有效缓解了不同跳数的数据流在端到端吞吐量上的不公平性，提高了网络的性能。关键字：ADHOC，MAC，QoS，跳数，退避算法，OPNETRESEARCHONMACQOSTECHNOLOGIESINMOBILEADHOCNETWORKSABSTRACTAsamulti—hopandpeer-to．peernetwork，mobileadhocnetworkhasattractedmoreandmoreattentionsforitsconvenienceandflexibilityinbothm

4、ilitaryfieldandcivilianfields．ButthedynamictopologyandlimitednetworkresourcesbringgreatchallengestoimplementQoSinadhocnetworks．MAC(MediumAccessContr01)protoc01．which1iesinthebottomoftheprotocolstack，isthekeytoimplementQoSinadhocnetworks．InAdHocnetwork，hopcountplaysanimportantroleinQoSimpleme

5、ntationofadhocnetworks．Forasingledataflow,theend．to．endthroughputdecreaseswiththeincreasingofthehopcountintheflow．Fortwoneighboringdataflowswithdifferenthopcount，theshorterflowisentitledtomuchlargerbandwidththanthelongerflow．Unfaimessexistsinadhocnetworksamongflowswithdifferenthopcounts．Most

6、oftheBEB(BinaryExponentialBackof0relatedMACbackoffalgorithmsadjusttheparametersinbackoffprocessaccordingtothecurrentnetworkparameterssuchasthroughput，delayandSOon，whichignorethehopcountfactorsinAdHocnetworks．ThisthesisgivesanovelMACbacko·ffmechanismbasedonhopcountofthedatapackettotransmit．No

7、desinnetworkadjustitsbackoffparametersdynamicallybasedontheresthopcountofthepacket，inordertobalancethenetworkresource．BysimulationunderOPNET,thenewalgorithmtosomeextentalleviatestheunfairnessamongflowswithdifferenthopcounts，andimprovestheperfolrman