發(fā)布時(shí)間：2017-12-01 20:36

  本文關(guān)鍵詞：基于鏈路可用帶寬預(yù)測的無線自組網(wǎng)跨層路由研究

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【摘要】：無線自組網(wǎng)不需要固定基礎(chǔ)設(shè)施支持,組網(wǎng)快速靈活,抗毀性強(qiáng),在軍事和民用領(lǐng)域均有廣闊的應(yīng)用前景。近年來,隨著網(wǎng)絡(luò)多媒體業(yè)務(wù)類型和數(shù)量急劇增加,如何為多媒體業(yè)務(wù)流提供服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證受到了人們的廣泛關(guān)注。在無線自組網(wǎng)多跳共享帶寬受限的條件下,為了實(shí)現(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)流的QoS保證,必須在數(shù)據(jù)鏈路層提出準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的鏈路可用帶寬預(yù)測方法,并將預(yù)測結(jié)果作為網(wǎng)絡(luò)層路由選擇的依據(jù),實(shí)現(xiàn)跨層路由選擇。本文的創(chuàng)新工作即圍繞上述關(guān)鍵問題展開,具體包括:(1)在充分比較現(xiàn)有兩類可用帶寬預(yù)測方法的基礎(chǔ)上,針對在無線自組網(wǎng)中進(jìn)行可用帶寬預(yù)測的兩個(gè)難點(diǎn)問題:收發(fā)節(jié)點(diǎn)可用時(shí)長不同步和隱藏節(jié)點(diǎn)導(dǎo)致的傳輸失敗問題,本文提出了一種基于分布式協(xié)調(diào)功能(DCF)協(xié)議的鏈路可用帶寬預(yù)測方法。該方法首先定義了鏈路最大吞吐量,并將其視為該鏈路可用帶寬的上限值。然后,方法要求鏈路兩端收發(fā)節(jié)點(diǎn)利用自身載波檢測能力獲得各自的可用時(shí)長,并通過分析收發(fā)節(jié)點(diǎn)可用時(shí)長的不同步情況得到鏈路可用帶寬的初步估計(jì)值。在此基礎(chǔ)上,該方法通過討論鏈路周圍隱藏節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸可能造成的兩種傳輸中斷情況,細(xì)致推導(dǎo)了隱藏節(jié)點(diǎn)導(dǎo)致的傳輸中斷概率,并對鏈路可用帶寬的初步估計(jì)值進(jìn)行修正,最終得到鏈路可用帶寬修正值。仿真結(jié)果證明了該鏈路可用帶寬預(yù)測方法的準(zhǔn)確性。(2)在充分驗(yàn)證鏈路可用帶寬對路由協(xié)議性能重要影響的基礎(chǔ)上,本文結(jié)合上述鏈路可用帶寬預(yù)測方法和AODV路由協(xié)議,設(shè)計(jì)了基于鏈路可用帶寬預(yù)測的跨層路由協(xié)議。該路由協(xié)議在路由發(fā)現(xiàn)的過程中綜合考慮鏈路可用帶寬和多跳路徑的跳數(shù),既保證了現(xiàn)有業(yè)務(wù)流的QoS,又為新業(yè)務(wù)流尋找到一條滿足其帶寬消耗的傳輸路徑。為了實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)流的接入控制,該協(xié)議利用Hello分組在鄰居節(jié)點(diǎn)間交互可用時(shí)長信息來進(jìn)行鏈路可用帶寬預(yù)測;在預(yù)測多跳路徑的業(yè)務(wù)流帶寬消耗過程中,充分考慮“流內(nèi)競爭”問題,指出業(yè)務(wù)流在鏈路某一節(jié)點(diǎn)處的實(shí)際帶寬消耗應(yīng)是其需求帶寬的競爭節(jié)點(diǎn)數(shù)倍。在上述兩方面內(nèi)容的基礎(chǔ)上,該協(xié)議在路由發(fā)現(xiàn)的過程中對業(yè)務(wù)流進(jìn)行接入控制,選擇鏈路可用帶寬滿足帶寬消耗且跳數(shù)較少的路由。仿真結(jié)果表明,該跨層路由協(xié)議能夠有效地為網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)有業(yè)務(wù)流和新業(yè)務(wù)流提供QoS保證。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.5

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本文編號(hào)：1242404