多跳移动无线自组织网络容量研究.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目多跳移动无线自组织网络容量研究学科专业控制科学与工程学号201221250167作者姓名陈睿指导教师陈华伟分类号密级注1UDC学位论文多跳移动无线自组织网络容量研究陈睿指导教师陈华伟副教授电子科技大学成都申请学位级别硕士学科专业控制科学与工程提交论文日期2015.3.1论文答辩日期2015.5.27学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月22日答辩委员会主席评阅人注1：注明《

2、国际十进分类法UDC》的类号。RESEACHONMULTI-HOPCAPACITYINMOBILEADHOCNETWORKAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ControlScienceandEngineeringAuthor:ChenRuiAdvisor:Prof.ChenHuaWeiSchool:SchoolofAeronauticsandAstronautics独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导

3、师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影

4、印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要无线移动自组织网络（mobileadhocnetwork,MANET）由于其不依赖基础设施、无中心、自组织、抗毁性强、动态拓扑、多跳路由等特点，被认为是一种较为特殊的无线网络。因为这些特点，它具有临时性、按需性、自动性等性质，所以这种网络被广泛应用于军事通信和抗震救灾等领域，是一种非常具有潜在价值的移动无线网络。目前，MANET的理论研究已经成为无线通信网络研究的一大分支，其中MANET的容量问题，受到国内外广

5、大学者的关注。本论文以提供理论依据来构建优质网络为目的，深入分析了MANET容量与时延问题，对网络系统模型进行抽象与建立，进而推导出容量与时延的理论表达式。本文以不同移动模型为基础，针对MANET的特点，构建网络系统模型，其中主要包括移动、场景、节点间干扰等模型的建立。在移动模型为参考点组移动模型的情况下，本文分为两部分进行讨论和推导。第一部分为逻辑中心保持不动时，经过推导得出容量的上界，并采用一种路由策略，得到在此路由策略下的容量下界与时延，并分析了网络大小对容量的影响；第二部分为逻辑中心运动时，本文同样推导得出容量的上界，并提

6、出一种路由策略，得到了在此路由策略下的容量下界与时延。最后本文对这两种情况下得到的结论进行了分析和仿真，得到了一个基于此模型下的最优分组数，使得时延与容量的比值达到最优。其次，本文在移动模型为随机步行移动模型的基础上，考虑到此移动模型小范围移动这一特征，添加了局部记忆条件，得到在此记忆条件下节点的相遇概率。在采用多副本两跳中继路由策略下，推导出网络中各传输阶段的成功概率，从而得到了局部记忆条件下容量与时延上限的表达式。同时，本文考虑到添加纯中继节点对网络性能的影响，提出一种多副本两跳纯中继路由策略，对其进行分析推导，对容量与时延进

7、行折衷分析，得到了最优纯中继节点数，使得时延与容量的比值达到最优。本文最后在不同移动模型下对MANET路由协议进行性能仿真。本人利用NS2网络仿真工具与BonnMotion移动模型生成工具搭建了网络仿真平台，对随机停留点移动模型、参考点组移动模型、随机步行移动模型进行网络仿真，得到了平均端到端时延、吞吐量等性能参数。分析并研究不同移动模型在路由协议下参数的差异，从而指出了不同应用场景下较适用的路由协议。关键词：MANET；容量；时延；移动模型IABSTRACTABSTRACTThemobileAdhocnetwork(MANET)

8、isconsideredasakindofparticularwirelessnetworkbasedonnotdependingoninfrastructure,nocenter,selforganization,strongsurvivabil