【摘要】：隨著多年的發(fā)展,對Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的研究逐漸擴展到航空Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)、車聯(lián)網(wǎng)、智能Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)等細分方向�；诟鞣N應用場景的研究越來越多,無論是在航空Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)還是車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,都有提供服務質(zhì)量(Quality of Service,Qo S)保證的需求,而引入優(yōu)先級機制是保證服務質(zhì)量的一種有效方法。因此,本文提出了一種引入了優(yōu)先級機制的接入算法,能夠保證高優(yōu)先級業(yè)務的服務質(zhì)量,同時為同一優(yōu)先級業(yè)務進行公平的帶寬分配。為了保證帶寬的公平分配,使用加權(quán)公平隊列調(diào)度算法進行隊列調(diào)度,并且引入了權(quán)重的動態(tài)更新規(guī)則,使其更好地適應網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化。本文基于優(yōu)先級的接入算法,主要為不同優(yōu)先級的業(yè)務設(shè)定差別較大的退避時長,不同于一般解決方法中的對競爭窗口的變化規(guī)則進行修改,本文直接在退避時長的計算中考慮了優(yōu)先級與業(yè)務流權(quán)重的影響,從而保證不同優(yōu)先級業(yè)務的退避時長差異化。具體來說,本文首先介紹了Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)及支持Qo S的媒體接入控制(Media Access Control,MAC)協(xié)議的研究現(xiàn)狀,然后對MAC協(xié)議中的關(guān)鍵問題,以及802.11協(xié)議的退避機制進行了研究,介紹了加權(quán)公平準則及常見的隊列調(diào)度算法。在此基礎(chǔ)上,給出了基于優(yōu)先級的接入算法的設(shè)計思路。按照思路,首先介紹了開始時間公平排隊算法,在此基礎(chǔ)上介紹了動態(tài)權(quán)重更新機制,進行了理論上的公平性分析,最終引入退避時長的計算規(guī)則,完成了整個接入算法的設(shè)計。在本文的最后,介紹了基于NS2的接入算法的具體實現(xiàn)細節(jié),并對其保證優(yōu)先級業(yè)務服務質(zhì)量和公平分配帶寬的能力進行了仿真分析,得出了相應的結(jié)論。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.5
【圖文】：

公平分配帶寬的能力。仿真時采用的拓撲結(jié)構(gòu)如圖4-2 所示。123547680圖 4-2 星狀拓撲具體仿真參數(shù)如表 4-5 所示。在本次仿真中，節(jié)點 1~8 向節(jié)點 0 發(fā)送 CBR業(yè) 務 流 ， 權(quán) 重 相 等 ， 但 保 證 總 和 為 1 。 將 SFQ 算 法 與 NS2 自 帶 的DropTail/PriQueue、RED、DRR 隊列調(diào)度算法進行對比，首先任選一條業(yè)務流，多次實驗求平均，如節(jié)點 8 發(fā)往節(jié)點 0 的業(yè)務流，對比其性能仿真結(jié)果如圖 4-3、圖 4-4 所示。表 4-5 仿真參數(shù)設(shè)置名稱 參數(shù)設(shè)置 名稱 參數(shù)設(shè)置路?

態(tài)權(quán)重的接入算法，用 PDWSFQ 表示。經(jīng)過多次的仿真，可以計算出使用 PDWSFQ 接入算法時，各個業(yè)務均單位權(quán)重吞吐量均為 1300Kbps 左右，方差為 7000 左右，而使用 802.11算法，各個業(yè)務流平均單位權(quán)重吞吐量為 1100Kbps 左右，方差為 205000 左這說明使用改進后的接入算法進行多次仿真時，各個業(yè)務流的單位權(quán)重吞的浮動相對較小，實際吞吐量基本都在平均值附近，各個業(yè)務流所得到的基本一致。結(jié)合圖 4-10 可知，與 802.11 協(xié)議相比，對于一個隨機生成的拓在業(yè)務流初始權(quán)重相同時，使用基于優(yōu)先級與動態(tài)權(quán)重調(diào)整的接入算法，在為同一優(yōu)先級的業(yè)務分配帶寬時，做到符合加權(quán)公平原則。接下來，我們進一步分析在初始權(quán)重不同的情況下，接入算法的公平除了改進后算法的業(yè)務流的初始權(quán)重值外，其他參數(shù)與表 4-9 的參數(shù)設(shè)置一16 條業(yè)務流初始權(quán)重設(shè)置情況如下：4 條業(yè)務流權(quán)重設(shè)置為 0.0625、4 條流權(quán)重設(shè)置為 0.025，4 條業(yè)務流權(quán)重設(shè)置為 0.075、4 條業(yè)務流權(quán)重設(shè)0.0875，保持總和仍為 1。對其進行性能仿真，各個業(yè)務流的吞吐量與權(quán)比值如圖 4-11 所示。

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本文編號：2744053