ad hoc网络qos技术的研究

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1、东北大学博士学位论文AdHoc网络QoS技术的研究姓名：王庆辉申请学位级别：博士专业：计算机应用技术指导教师：王光兴20051101东北大学博士学位论文摘要AdHoc网络QoS技术的研究摘要在无线移动自组织AdHoc网络中，通信并不需要有线基础设备。随着移动和手持设备的普及，AdHoe网络越来越得到广泛的关注，在AdHoe网络中支持QoS已经成为必然。但由于带宽限制和网络拓扑结构的动态变化，在AdHoe网络中支持服务质量(QoS)是一个具有挑战性的工作。目前，对于在Internet和其它网络结构中支持QoS已做了大量的研究，但大部分成果并不适用于AdHo

2、c网络环境。本文对AdHoc网络的研究进行了综述，并对未来的QoS研究进行了展望。在此基础上，本文对AdHoe网络的QoS路由协议、服务框架模型、拥塞控制、带宽估计算法及TCP性能改进等方面进行了深入研究。具体来说，本文的的主要创新成果包括如下几个方面：1)针对AdHoe网络信道带宽有限及节点间信道共享传输互相影响的特点，提出了一种双信道的路由模型称为DCRF。基于此模型，提出了两种信道控制策略，分别称之为DCRFl和DCRF2。仿真表明，该模型能降低包冲突概率，提高网络性能；2)在QoS路由中，稳定的链路对系统性能有重要影响。移动频繁的节点，它的链路是

3、不稳定的。稳定性好的链路代价值小，稳定性差的链路代价值大。通过获得节点的位置、移动速度、移动方向等信息来得到网络的全局视图，便可利用此视图进行路由优化和路由计算，发现稳定路由。基于上述思路，提出了三种基于位置信息的路由计算和路由优化方法，分别称为PAODv、ELARl和L舢讧R；3)为了实现QoS保障功能，需要一些网络当前状态参数的支持。根据无线网络的信道特点，提出了一种信道可用带宽估计模型。该模型不需要节点间周期性交互自己的业务情况，而是通过节点在线监测信道业务发生情况，并结合节点内队列长度来估计信道可用带宽；41提出了一种改进的自适应QoS框架模型。

4、该模型不需要复杂的资源预留和维护机制，引进队列管理机制用于拥塞控制，并采用链路状态动态监测机制来对网络相关协议栈进行调整。在此模型基础上，提出了～种利用可用带宽估计来确定拥塞程度，并根据包类型进行管理的队列管理算法；5)提出一种分布式QoS路由保障算法，称之为DQR。算法以带QoS增强功能的AODV路由协议为基础，由QoS路由发现、QoS路由维护及快速恢复、临时资源预留等部分组成，并提出了～种在接收端对数据流业务质量进行监测的占用带宽．Ⅱ．东北大学博士学位论文估计算法。基于此算法，在业务质量低于QoS请求时，主动启动QoS路由快速恢复过程：6)提出了一种

5、AdHoc网络下的TCP协议改进机制，在TCP层和网络层间增加了一个网络状态层，此层所保留的当前网络状态信息(链路可用带宽、链路断开通知等)直接影响TCP协议行为(慢启动、拥塞避免、错误重传等)。利用节点带宽估计算法在慢启动阶段就对对拥塞窗口的尺寸进行最佳设置，同时不断动态调整窗口大小，以适应网络的动态环境变化，路由维护机制显式地通知TCP丢包原因，并具备主动拥塞避免机制。利用网络层的避免不必要的拥塞控制。关键词：AdHoe；QoS路由；QoS框架模型；带宽估计；双信道；移动预测．Ⅲ．东北大学博士学位论文AbstractResearchonQoSTech

6、nologyinAdHocNetworksAbstractThewidespreaduseofmobileandhandhelddevicesislikelytopopularizeAdHocnetworks(MobileAdHoeNetworks，MANETs)，whichdonotrequireanywiredinfrastructureforintercommunication．WiththeexpandingrangeofapplicationsofAdHoenetworks，theneedforsupportingQualityofServic

7、e(QoS)inthesenetworksisbecomingessential．DuetobandwidthconstraintanddynamictopologyofAdHoc，supportingQoSinAdHocisachallengingtask．Nowadays，alotofresearcheshavebeendoneonsupportingQoSintheInternetandothernetworkarchitectures，butmostofthemarenotsuitableintheAdHOCenvironment．Thisdis

8、sertationmadeasummarizationoftheresearch