【摘要】：移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)(Mobile Ad hoc Networks,簡稱MANET)是一種無中心、自組織的全分布式網(wǎng)絡(luò),主要用于軍事、搶險、救援等移動場景。網(wǎng)絡(luò)中存在對時延要求很高的業(yè)務(wù)(如高級指令,緊急突發(fā)事件等),要求網(wǎng)絡(luò)提供QoS保障,以滿足實時業(yè)務(wù)傳輸?shù)囊�。針對以上問題,論文對MANET強業(yè)務(wù)優(yōu)先級約束下的功率控制進行了研究,通過功率自適應(yīng)調(diào)節(jié),保障重要數(shù)據(jù)能夠及時、準(zhǔn)確地傳遞到目的地,為緊急突發(fā)事件的處理提供有效服務(wù)質(zhì)量支持。主要有以下內(nèi)容:一、提出了一種分布式的基于優(yōu)先級的單信道MAC功率控制協(xié)議,確定網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點發(fā)射功率,實現(xiàn)功率自適應(yīng)調(diào)節(jié)。(1)數(shù)據(jù)在源節(jié)點劃分不同優(yōu)先級,中間節(jié)點根據(jù)數(shù)據(jù)的優(yōu)先級調(diào)度處理數(shù)據(jù),保障高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)優(yōu)先傳輸。(2)在控制幀中添加功率信息,通過節(jié)點之間功率信息的交換來確定數(shù)據(jù)的發(fā)射功率,實現(xiàn)功率自適應(yīng)調(diào)節(jié)。使高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)獲得更高的發(fā)射功率許可,提高了信噪比,保障數(shù)據(jù)的高效、可靠傳輸,減小了跳數(shù),降低了時延;分配干擾限制功率,減小干擾,提高了信道空間復(fù)用度。低優(yōu)先級數(shù)據(jù)以最小有效功率發(fā)送數(shù)據(jù),為高優(yōu)先級數(shù)據(jù)預(yù)留資源,減小了干擾,降低了能耗。實驗仿真表明,在網(wǎng)絡(luò)負載高的情況下,高優(yōu)先級業(yè)務(wù)性能明顯優(yōu)于其它協(xié)議,相對于基于吞吐量和能耗的兩種功率控制協(xié)議(IAPCM、PCM),時延分別降低了18%和43%,包投遞率提高了10%和18%。二、提出了MAC層功率控制機制下的QoS路由協(xié)議,優(yōu)化傳輸路徑,提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量�；诠β市畔�,以節(jié)點干擾限制功率作為路由控制幀的發(fā)射功率,建立網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。以時延、帶寬、跳數(shù)為約束,使用混合的路由度量準(zhǔn)則,選擇QoS符合度最高的路徑傳輸數(shù)據(jù)。并采用路徑預(yù)修復(fù)機制,及時預(yù)修復(fù)服務(wù)質(zhì)量變壞的鏈路,減小了時延和路由發(fā)現(xiàn)頻率。仿真結(jié)果表明,相對于單一的MAC層功率控制,在網(wǎng)絡(luò)負載較高時,高優(yōu)先級業(yè)務(wù)時延降低約14%,包投遞率提高了17%,低優(yōu)先級業(yè)務(wù)時延、時延抖動和丟包率等性能也得到明顯提升。在移動場景下,相對于IAPCM和PCM功率控制協(xié)議,高優(yōu)先級業(yè)務(wù)時延、時延抖動、丟包率等性能具有明顯優(yōu)勢。論文上述研究成果能夠為移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中緊急重要業(yè)務(wù)的實時處理提供有效支持,在實際應(yīng)用中具有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.5;TP13

【參考文獻】

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1 王瑜敏;超寬帶無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議及功率控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 溫濤;Zigbee自組織網(wǎng)絡(luò)功率控制技術(shù)研究與實現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2015年

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本文編號：2739069