一種基于Ad Hoc網絡的單信道MAC層功率控制協(xié)議
本文關鍵詞:一種基于Ad Hoc網絡的單信道MAC層功率控制協(xié)議,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:移動自組織網絡(Ad Hoc)是一種由一系列移動節(jié)點組成的對等式網絡,它無需基礎通信設施支持,網絡中的節(jié)點拓撲結構動態(tài)變化,節(jié)點之間采用無線方式通信。網絡中所有的節(jié)點都具有路由和轉發(fā)數(shù)據(jù)的能力,隨時可以組成一個小區(qū)域通信系統(tǒng)。AdHoc網絡可以被廣泛地運用于戰(zhàn)場通信、傳感器網絡、醫(yī)療與警察部門的搶險救災等眾多領域,具有非常重要的戰(zhàn)略意義。本文深入分析Ad Hoc網絡中的功率控制問題,提出了一種基于Ad Hoc網絡的單信道的MAC層功率控制協(xié)議SCPCMAC。其中,每個節(jié)點動態(tài)的維護一張鄰居節(jié)點信息表,在控制包中包括發(fā)送功率和容許接收干擾功率,通過交換兩個通信節(jié)點之間的控制信息來決定節(jié)點之間數(shù)據(jù)包的發(fā)送功率,并限制周圍鄰居節(jié)點的發(fā)送功率,通過有效地分配每個節(jié)點的最大可容忍干擾功率,有效地提升網絡實際的無線信道空間復用度。該協(xié)議不僅有效解決了隱藏終端問題,而且在節(jié)點通信的過程中,不會絕對地限制鄰居節(jié)點的合理通信,有效提高了網絡無線信道的復用度,網絡中端到端的吞吐量和能量使用效率得到有效提升。根據(jù)無線信號衰減模型和無線信號信噪比接收門限的理論依據(jù),在理論分析上SCPCMAC協(xié)議可以有效分配每個節(jié)點的最大可容忍干擾功率,提升網絡實際的無線信道空間復用度,進而提升數(shù)據(jù)發(fā)送的并行度。在NS2網絡模擬平臺上將SCPCMAC協(xié)議與ATPMAC協(xié)議進行仿真實驗對比,結果表明,該協(xié)議不僅能有效提高網絡吞吐量,還能降低產生單位吞吐量消耗的能量。
【關鍵詞】:Ad Hoc網絡 MAC協(xié)議 單信道 功率控制 空間復用度
【學位授予單位】:大連理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TN929.5
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 1 緒論8-17
- 1.1 研究背景8-9
- 1.2 Ad Hoc網絡發(fā)展歷程和應用場景9-10
- 1.2.1 Ad Hoc網絡發(fā)展歷程9-10
- 1.2.2 Ad Hoc網絡的應用場景10
- 1.3 Ad Hoc網絡特點10-11
- 1.4 國內外研究現(xiàn)狀11-16
- 1.4.1 MAC協(xié)議研究現(xiàn)狀12-14
- 1.4.2 功率控制的研究現(xiàn)狀14-16
- 1.5 本文研究的意義和方向16-17
- 2 IEEE802.1 1MAC協(xié)議介紹17-24
- 2.1 IEEE802.11標準17
- 2.2 IEEE802.11 DCF協(xié)議分析17-23
- 2.2.1 幀間間隔策略18-19
- 2.2.2 二進制指數(shù)隨機退避策略19-20
- 2.2.3 載波偵聽策略20-21
- 2.2.4 RTS/CTS握手策略21-23
- 2.3 本章小結23-24
- 3 單信道MAC層功率控制與ATPMAC協(xié)議概述24-32
- 3.1 MAC層功率控制24-28
- 3.1.1 MAC層功率控制的原因24-25
- 3.1.2 MAC層功率控制的方法25-27
- 3.1.3 MAC層功率控制的理論依據(jù)27-28
- 3.2 基本功率控制協(xié)議28
- 3.3 自適應的單信道MAC層功率控制協(xié)議(ATPMAC)28-30
- 3.4 本章小結30-32
- 4 SCPCMAC協(xié)議32-42
- 4.1 分配最大可容忍干擾功率(MTI)32-34
- 4.2 SCPCMAC協(xié)議介紹34-38
- 4.2.1 協(xié)議思想34-35
- 4.2.2 主要數(shù)據(jù)結構35-38
- 4.3 SCPCMAC協(xié)議流程38-41
- 4.4 本章小結41-42
- 5 仿真實驗與分析42-57
- 5.1 NS2仿真軟件與相關工具分析42-44
- 5.1.1 NS2仿真軟件42
- 5.1.2 NS2下的Ad Hoc網絡模擬42-44
- 5.1.3 數(shù)據(jù)分析和繪圖工具44
- 5.2 NS2仿真場景與TCL腳本程序44-47
- 5.2.1 仿真參數(shù)44-45
- 5.2.2 TCL腳本程序45-47
- 5.3 靜止節(jié)點仿真結果與分析47-51
- 5.4 移動節(jié)點仿真結果與分析51-56
- 5.5 本章小結56-57
- 結論57-58
- 參考文獻58-61
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況61-62
- 致謝62-63
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本文關鍵詞:一種基于Ad Hoc網絡的單信道MAC層功率控制協(xié)議,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:480878
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