基于时分多址的移动自组织网络自适应路由协议研究

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1、财｛？觀衫＿硕士学位论文＿３織基于时分多址的移动自组织网络自适应路由协议研究９作者姓名王浩指导教师姓名、职称盛敏教授申请学位类别工学硕士学校代码10701学号1501120176分类号TN92密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于时分多址的移动自组织网络自适应路由协议研究作者姓名：王浩一级学科：信息与通信工程二级学科：通信与信息系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：盛敏教授学院：通信工程学院提交日期：2018年4月ResearchofAdaptiveRout

2、ingProtocolforTDMAMANETAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinCommunicationsandInformationSystemsByWangHaoSupervisor:ShengMinTitle:ProfessorApril2018摘要摘要移动自组织网络（MANET）中所有节点的地位是对等的，它不依赖固定的通信基础设施，每个

3、节点都可以提供路由转发的功能。由于MANET所具有的特点，它在军事和民用领域发挥着越来越重要的作用。为了适应无线信道的特性，宽带无线通信技术提供多速率的传输能力，以最小跳数为依据的路由算法会严重限制网络吞吐量的提高。同时，在无线自组织网MAC协议的选择上，竞争型协议，如CSMA/CA，不能在网络负荷较重时提供较好的服务质量（QoS）保障，相较而言，TDMA多址接入协议能更容易地实现对QoS的支持。在TDMA的基础上，如何充分利用链路的多速率传输能力，为实时业务提供QoS支持，成为MANET路由协

4、议研究的关键问题。本文在TDMA协议的基础上，以提高链路带宽利用率和降低时延为目标，本文提出了一种跨层多路径路由协议CLMP及其实现方案。针对TDMA和多速率传输的特点，CLMP协议引入了一个路径评价参数，RA，它通过在路径排队时延和链路带宽之间进行折中，在降低端到端时延的同时尽可能选择传输速率高的路径。为了充分利用多路径信息，CLMP协议将到每个目的节点的多条路径分为最优路径与多条备选路径。之后，通过跨层交互的方式，网络层将权衡后的多路径信息向下通知给MAC层，MAC层在队列调度时可以结合多路

5、径信息，在必要时改变数据包的路由从而增大帧聚合的成功概率，通过充分利用链路传输能力，提高网络吞吐量。最后，在OPNET仿真平台上对CLMP协议进行了仿真。首先通过仿真比较获得路径评价参数的最优解，然后在不同的网络拓扑和输入流量的场景下进行仿真实验。从网络时延、网络吞吐量和路由开销三个性能指标，对比分析了CLMP路由协议和DSDV路由协议。从仿真对比图可以看出，CLMP协议通过对到目的节点的多条路径进行权衡和选择，达到了对服务质量的保障，降低了网络时延，同时又提高了链路利用率与网络吞吐量。关键词：

6、路由协议，TDMA，速率自适应，多路径，帧聚合IABSTRACTABSTRACTAllnodesinMobileAdHocNetwork(MANET)areofthesamefunctionanddonotrelyonfixedcommunicationinfrastructures.Soeachnodehastobecapableofbothroutingandforwardingforthenetworking.Duetothesecharacteristics,MANETplaysanin

7、creasinglyimportantroleinmilitaryandcivilianfields.Inordertoadapttothecharacteristicsofthewirelesschannel,broadbandwirelesscommunicationtechnologyprovidesmulti-ratetransmissioncapability.Theroutingalgorithmsbasedonminimumhopseverelylimittheimprovemen

8、tofthenetworkthroughput.Furthermore,intheMACprotocolselectionofadhocnetwork,contentionprotocols,suchasCSMA/CA,cannotprovidebetterQualityofService(QoS)guaranteeinaMANETwhenitsnetworkloadisheavy.Bycontrast,theallocationprotocols,suchasTDMA,canmoreeasil