【摘要】：移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)(Mobile Ad Hoc Network,MANET)具備無中心、自組織、多跳路由、動(dòng)態(tài)拓?fù)涞忍攸c(diǎn),廣泛應(yīng)用于軍事演練、應(yīng)急通信等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的MANET網(wǎng)絡(luò)使用單一信道,嚴(yán)重制約了網(wǎng)絡(luò)性能,多射頻多信道技術(shù)可以有效減少接入沖突和信道干擾、擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)容量,但不合理的信道分配方式和路由算法浪費(fèi)了系統(tǒng)資源。此外,MANET的特殊性與復(fù)雜性使得高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的QoS保障變得更加困難。針對(duì)以上問題,本文提出了支持優(yōu)先級(jí)區(qū)分帶寬預(yù)測(cè)的信道分配和路由聯(lián)合算法BP-JCAR(Bandwidth Prediction supported Joint Channel Assignment and Routing algorithms),主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容:一、建立了一種高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)QoS保障的隊(duì)列調(diào)度及帶寬預(yù)測(cè)模型。為不同類型業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)送隊(duì)列,提出比例公平的調(diào)度算法,根據(jù)優(yōu)先級(jí)權(quán)重配置每個(gè)隊(duì)列的調(diào)度機(jī)會(huì);推導(dǎo)節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前時(shí)刻能夠獲得的最大可用帶寬計(jì)算公式,考慮相鄰節(jié)點(diǎn)的信道爭(zhēng)用和業(yè)務(wù)類型,提供不同等級(jí)的可用帶寬預(yù)測(cè)。仿真結(jié)果表明,在業(yè)務(wù)流數(shù)相同、發(fā)送速率相等的條件下,隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的提高,高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)比低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)具備更高的有效吞吐和更低的平均時(shí)延。二、設(shè)計(jì)了一種多射頻多信道分布式MANET信道分配方案。將節(jié)點(diǎn)的射頻接口分為一個(gè)控制接口和多個(gè)數(shù)據(jù)接口,分別用于控制消息和通用數(shù)據(jù)的傳輸,且方案支持?jǐn)?shù)據(jù)接口動(dòng)態(tài)切換工作模式;綜合無線信道的物理干擾和協(xié)議干擾,推導(dǎo)了信道干擾度計(jì)算公式,建立了指導(dǎo)信道協(xié)商過程的信道質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。仿真結(jié)果表明,在3射頻4信道單跳業(yè)務(wù)流條件下,本文所提算法較單射頻單信道方案有3-4倍的性能提升,較現(xiàn)有典型算法有12%~15%的性能提升,驗(yàn)證了算法信道分配功能的有效性。三、提出了支持優(yōu)先級(jí)處理的信道分配及路由選擇聯(lián)合跨層設(shè)計(jì)方案。基于AODV按需路由,采用跨層設(shè)計(jì)的思想將信道分配和路由協(xié)議相結(jié)合,設(shè)計(jì)兼顧鏈路干擾和路徑長度的路由度量準(zhǔn)則選擇最優(yōu)路徑。仿真結(jié)果表明,在3射頻12信道多跳業(yè)務(wù)流條件下,本文所提算法具備17%~25%的性能提升,驗(yàn)證了信道分配和路由協(xié)議跨層設(shè)計(jì)對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)性能的有效性。論文上述研究成果可用于無線MANET網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì),對(duì)多信道環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化具有理論及現(xiàn)實(shí)意義。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 朱更明;王志強(qiáng);李哲濤;李仁發(fā);;信道公平分配的局部擁塞控制算法[J];通信學(xué)報(bào);2015年04期

2 何綿祿;褚偉;劉輝舟;;AODV路由協(xié)議的研究和改進(jìn)[J];計(jì)算機(jī)工程;2015年01期

3 王強(qiáng);孔小婧;;遺傳算法在智能路由中應(yīng)用研究[J];電子技術(shù)與軟件工程;2014年10期

4 朱丹丹;;淺談行政機(jī)關(guān)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全及策略[J];數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用;2012年10期

5 王慶文;史浩山;戚茜;;Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)Q學(xué)習(xí)穩(wěn)定蟻群路由算法[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2012年07期

6 曾夢(mèng)岐;蒲文彬;穆陽;陳愛華;;戰(zhàn)術(shù)自組網(wǎng)分層安全框架研究[J];信息安全與通信保密;2012年04期

7 孟李;戴永;陳益強(qiáng);;無線局域網(wǎng)分布式自適應(yīng)信道分配[J];計(jì)算機(jī)工程;2011年05期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 晉晶;多射頻多信道無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的跨層設(shè)計(jì)[D];北京郵電大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：2645509