基于退避机制的自组织网络接入算法的研究

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1、硕士学位论文基于退避机制的自组织网络接入算法的研究ACCESSMETHODSFORADHOCNETWORKINGBASEDONBACKOFFMECHANISM刘晗哈尔滨工业大学2016年6月国内图书分类号：TN914.5学校代码：10213国际图书分类号：621.39密级：公开工程硕士学位论文基于退避机制的自组织网络接入算法的研究硕士研究生：刘晗导师：石硕副教授申请学位：工程硕士学科：电子与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TN914.5U.D.C:621.39

2、DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringACCESSMETHODSFORADHOCNETWORKINGBASEDONBACKOFFMECHANISMCandidate：LiuHanSupervisor：AssoProf.ShiShuoAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ElectronicsandCommunicationEngineeringAffiliation:SchoolofElectronicsandInformatio

3、nEngineeringDateofDenfence:June,2016Degree-conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着近年来无线智能终端设备的发展与用户需求的增多，无线自组网得到了越来越多的青睐。而无线自组网的迅猛发展也对其各层协议的网络性能提出了更高的要求，其中适应无线自组网的MAC协议面临着巨大的挑战。设计具有优秀性能的MAC协议势必推进无线自组网的快速发展，惠及军民。因此研究无线自组网中MAC协议具有重要的现实意义。在特定的研究背景下，

4、本文首先介绍了无线自组网中MAC协议的理论基础。研究了MAC协议的特点、分类与性能指标。同时对作为无线自组网应用最广泛的MAC协议IEEE802.11的原理做了详细的阐述，指出了其影响MAC协议性能的重要部分：二进制指数退避算法。并对目前已有的改进退避算法进行了分类介绍，从而展开了对802.11DCF中退避算法的研究工作。理论研究后，通过NS2对802.11DCF在不同场景下进行了仿真分析，说明了BEB（BinaryExponentialBack-off）算法引起网络节点不公性占有信道的原因。接下来对MILD算法进行仿真分析，与相应场景下BEB算

5、法的仿真结果比较，深入理解了MILD算法的改进思路与其优劣性能。而后对802.11DCF进行了马尔科夫建模，通过数学推导求解了网络到达最大饱和吞吐量的最佳分组传输概率。最后，提出了基于概率选择的退避算法SPB（Selection-Probability-basedBack-off）。然后通过对NS2中802.11协议代码底层协议的修改，形成了基于SPB算法的802.11MAC协议，并通过不同场景仿真，与BEB算法和MILD算法进行了比较分析，得出SPB算法公平性比BEB与MILD算法有较大提升，有很好的适应性。关键词：无线自组网；MAC协议；IE

6、EE802.11；退避算法I哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractTheacceleratinguseofsmartphonesandthedevelopmentofanexcitingclassofmobileInternetdevices(MIDs)arecreatinganexplosionofdatatransferacrosswirelessnetworks.Atthesametime,wirelessad-hocnetworkgetsmoreandmoreattention.Therapiddevelopmentofwirel

7、essad-hocnetworkputforwardhigherrequirementsoftheperformanceofthenetwork.ThedesignofMACprotocoladaptingtowirelessad-hocnetworkfacedwithgreatchallenge.TheMACprotocolwithagoodperformanceisboundtopromotetherapiddevelopmentofwirelessad-hocnetwork,whichisbeneficialforarmyandpeople

8、'slife.SotheresearchofMACprotocolinwirelessad-hocnetworkhasimportant