浅论ad hoc网络中一种混合mac协议的研究

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1、江南大学硕士学位论文Adhoc网络中一种混合MAC协议的研究姓名：窦维江申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：张伟20080301摘要7移动自组织网络(Adhoe网络)是一种具有高度动态拓扑结构的无线分组网络。Adhoc网络不需要固定通信设施的支持，网络节点既是通信终端又是路由器，能随着节点的加入、离开、移动进行自组织、自管理。尽管Adhoc网络最初的目的是为了满足军事通信的需要，但随着研究的深入，人们发现Adhoc网络也可广泛地应用于诸如紧急搜救、临时会议、无线家庭网络等民用通信领域。在Adhoc网

2、络协议栈中，媒体接入控制(MAC)协议运行在物理层之上，是所有报文在无线信道上发送和接收的直接控制者，是Adhoc网络中的关键技术问题之一。论文针对Adhoc网络中的MAC协议进行了深入研究。MAC协议解决如何使多个节点高效、合理地共享有限的无线资源，它的好坏直接影响到网络吞吐量、时延等性能指标的优劣，对Adhoe网络的性能起着决定性的作用。根据信道访问策略不同，把现有的Adhoc网络MAC协议分为3类：竞争类协议、分配类协议和混合类协议。其中混合类MAC协议能够保持所组合的各个协议的优点，同时又能避免所组合的各

3、个协议的缺陷。以在不同负载下提供较高系统性能为研究目的，参考已提出的MAC协议和研究经验，论文提出了一种基于时分多址访问(TDMA)和载波监听多址访问／冲突避免(CSMA／CA)的混合型MAC协议一MHTDMA。MHTDMA根据网内节点的竞争情况来调整节点的信道访问策略。在低负载下，MAC机制表现为CSMA／CA。在高负载下，MAC机制表现为动态TDMA并在初始阶段采用GPS实现全局同步，以后则运行低成本的本地同步方法。该协议通过结合TDMA和CSMA／CA两种协议，兼有它们的优势同时弥补它们之间的不足，使其适应

4、负载易变的网络环境从而提高系统总体性能。在协议算法的理论基础上，使用网络模拟器(NS2)对该协议进行了有效的仿真，仿真实验结果表明MHTDMA协议提高了网络吞吐量并降低了平均接入时延。关键词：移动自组织网络，媒体接入控制协议，时分多址访问，载波监听多址访问／冲突避免，时隙AbstractSelf-organizingmobilenetwork(Adhocnetworks)isawirelesspacketnetworkswithdynamictopologicstructure．Itdoesnotneedthes

5、upportoffixedcommunicationfacilities．Networknodesmayfunctionascommunicationterminalsorintermediatenodes(routers)．AdhocnetworksCanself-organizeandself-managealongwithnode’Sjoin，leftandmove．DespitetheinitialgoalofAdhocnetworksisdesignedtomeettheneedsofmilitaryc

6、ommunication，butwiththein．depthstudy,itwasfoundthatAdhocnetworkscanbewidelyused，suchasemergencyrescue，provisionalmeeting，wirelesshomenetworksandotherciviliancommunicationfields．InAdhocnetworksprotocolstack，mediaaccesscontrol(MAC)protocolrunningonthephysicalla

7、yer，isthedirectcontrollerofallpacketstosendandreceiveonthewirelesschannel．MACprotocolisoneofthekeytechnologyproblems．TheMACprotocolsinAdhocnetworksweredeeplyresearchedinthisdissertation．Howtomakemultiplenodessharelimitedwirelessresourceefficientlyandreasonabl

8、ywasresolvedinMACprotoc01．Becauseofhavingadirectimpactonnetworkthroughput，latencyandotherperformance，MACprotocolplaysadecisiveroleinAdhocnetworksperformance．Accordingtothemethodaccesstome