无线移动Ad+Hoc网络中的时隙资源管理算法研究

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1、摘要摘要无线移动AdHoc网络是新一代多跳无线通信网络，其广泛应用于国防战备，灾难救助，偏远地区等无法得到网络支持和需要临时通信的环境中。与传统无线网络相比，AdHoc网络不需要中心控制基站，整个网络由若干个自组织的移动节点构成。每一个节点除了完成传统无线节点所涉及的所有功能外，还具有路由与网络协调的功能。传统无线网络的各种资源管理算法并不适应于AdHoc网络。AdHoc网络的进一步发展呼唤一种全新的资源管理模式。本文主要研究基于TDMA的AdHoe网络中的时隙资源管理算法。AdHoc网络中的时隙资源

2、管理问题是是为网络中的节点分配传输时隙，实现相邻节点之间的分组无碰撞的传送。时隙资源管理算法的有效性对于提高AdHoc网络的网络传输性能和无线资源的利用率都具有重要的意义。本文在分析和总结国内外无线移动AdHoc网络中时隙资源分配的研究现状的基础上提出了一种新的无冲突时隙分配算法(FCSA)，基于两种传统的时隙资源管理算法：五阶段预留协议(FPRP)和改进时分多址算法P-TDMA，本文提出了一种全新的两层协议的设计模式。FCSA算法是一种分布式的算法，每个节点根据本地信息独立的计算各自的时隙分配，并能

3、够在自己的传输时隙里无冲突的发送数据分组。本算法能够适应网络拓扑的动态变化和网络业务量的动态变化，具有低开销，高时隙利用率，实现简单的特点。本文详细介绍FCSA算法的操作过程和关键技术，并利用OPNET网络仿真工具实现了FCSA算法，通过模拟多个不同的仿真场景，从数据分组的成功递交率和平均媒体接入时延等方面验证了FCSA算法的可行性和有效性，为时隙管理算法的设计提供了参考。同时，与已知算法相比较，FCSA算法在数据分组的成功递交率，平均媒体按入时延等性能上都有显著的提高。关键词：无线移动AdHoc网络

4、，媒体接入控制，五阶段预留协议，时分复用，时隙分配AbstractMobileAdHocnetwork(MANET)isanewgenerationofwirelesscommunicationnetwork．Itiswidelyusedinthenationaldefense，salvationofcalamity,rcrnotc-areasandsoonwhichneedtemporarycommunicationalenvironmentorarehardtobesupportedbytradi

5、tionalnetwork．Differentfromtraditionalone—hopwirelessnetworks，MANETdoesnotneedcentralizedbasestation．Thewholenetworkiscomposedofmultipleindependentnodes．EverywirelessnodeinMANETnotonlycompletesthefimctionsofthetraditionalwirelessnode，butalsoworksasarout

6、erandacoordinator．ResourcemanagementalgorithmfortraditionalwirelessnetworkscannotbeusedefficientlyinMANET．NewresourcemanagementalgorithmsareneededforMANET．ThisdissertationfocusesontheslotassignmentalgorithminmobileAdHocnetworksbasedonTDMA．Itistoassigntr

7、ansmissionschedulestonodesinthenetwork．TheobjectiveoftheslotassignmentinMANETistoguaranteethatneighboringnodesinthenetworkcantranmmtwithoutcollision．111evalidityoftheslotassignmentalgorithmplaysanimportantroleinenhancingtheperformanceofthenetworktransmi

8、ssionandutilizingrateofwirelessresource．，ThisdissertationfirstsummarizesthecurrentresearchstatusinslotassignmentofMANETandanalyzesthedisadvantagesofcurrentalgorithms．Then，anovelflee-collisionslotsassignment(FCSA)，whichcombinesthe