基于排队论的Ad+Hoc网络性能分析

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1、摘要AdHoc网络是由一系列具有主机和路由器功能的节点组成的多跳、没有固定基站和控制中心的、可以快速临时自动组网的自治网络系统。它采用分布式管理方法，具有组网迅速、灵活、不受有线网络约束等特点，被广泛应用于军事行动、紧急搜索、地震、水灾或偏远地区的灾难救援行动等多种场合，而且它也可以作为无线接入网，与现有的无线网络或有线网络进行融合。因此它具有非常广阔的应用前景，AdHoc网络技术己被认为是未来移动通信技术的核心组成部分之一。本文从AdHoc网络研究领域中的接入协议出发，分别研究了单跳AdHoc网络的马尔科夫链模型、建模时应该考虑的因素以及单主机多电台网络节点的性能等问题。

2、本文首先对AdHoc网络的概念、特点及研究的关键技术和应用领域等相关问题进行了阐述。由于无线AdHoc网中的MAC协议主要是IEEE802．11标准中的DCF，因此我们对IEEE802．11协议及其一系列标准协议进行了简单的介绍。在此基础上，紧接着对IEEE802．11DCF协议进行了建模分析，该模型充分考虑了AdHoc网络节点的特点，给出了节点的马尔可夫链状态图，然后对单跳AdHoc网络节点的吞吐量和端到端的时延模型进行了推导。为了证明所建模型的有效性，我们对单跳AdHoc网络进行了仿真试验，结果表明理论值和实验值十分相近，这说明了建立的模型是可信的。其次，以0PNETM

3、odeler软件为例，我们对AdHoc网络的仿真进行了比较详细的介绍。对比了节点运动速度署口方式、节点密度和环境不同的情况下，网络性能参数吞吐量和时延的变化规律，说明了建模过程中应该予以考虑的重要因素。最后，我们对目前单主机单电台的AdHoc网络节点进行了扩展，对节点是单主机多电台的AdHoc网络进行了建模和分析。在经典的排队系统模型基础之上引入多优先级、多服务台因素和AQM队歹!J管理机制，得到了一个新的系统模型，并推导出了系统的总体性能指标平均队长、吞吐量、丢包率和平均等待时间，随后的数值分析进一步说明了服务台个数和各性能参数之间的关系。关键词：AdHoc网络；IEEE

4、802．1lDCF协议；多服务台：多优先级；自适应队列管理AQMAbstractAdHocnetworkisconsistsofaseriesofnodethathavethefhnctionofhostandrouter．Itrepresentsasystemofwirelessmobilenodesthatcanf．reelyanddVnamicallyself-organizeintoarbitraryandtemporarynetworktop010西es，alIowingpeopleanddevicestoseamlesslyinternetworkinareas

5、withoutanVpreexistingcommunicationin仔astlllcture．Itappliedwidelyinmilitaryaf．fairs，emer套ency；earthquake，noodorsuccorinout．of∑the．wayplace．Anditalsoserveraswirelessaccessnetworkandcombinationwithwirelessorwirenetworkinexistence．Theref．ore，ithasagreatf．utureanditwillbecomeacnlcialcomponentin

6、futurecommunicationtechnology．ThisthesisdiscusstheMarkovchainn．10delofsin91eAdHocnetwork、thefIactneedconsiderationinmodelingandtheperf．ormanceofsinglehostandmulti．receiveraccordingtothemediaaccessprotocolofAd}Iocnetwork．Thefirstchapterofthisthesisillustratestheconcept，characteristic，import

7、anttechnique，andapp“cationneldsofAdHocnetwork．DuetotheMACprotocolinAdHocnetworkmostlyuseIEEE802．1lDCF(DistributedCoordinationFunction)，weintroducedtheseriesofIEEE802．¨protoc01．ThenwepresentaMarkovchainmodelforIEEE802．1lprotoc01．Thismodeltakeaccountofthecharact