本文關(guān)鍵詞：無線自組織網(wǎng)絡(luò)下基于QoS信息統(tǒng)計(jì)的服務(wù)質(zhì)量保障模型

  更多相關(guān)文章： QoS保障 QoS信息統(tǒng)計(jì) 分組調(diào)度 擁塞控制

【摘要】：無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是一種無中心、自組織的無線網(wǎng)絡(luò),因其具有組網(wǎng)靈活、自主運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用在軍事通信、地震救災(zāi)等無基礎(chǔ)設(shè)施且需快速組網(wǎng)的場(chǎng)合。隨著無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展,無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的通信需求由傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、語音業(yè)務(wù)擴(kuò)展到有QoS需求的多媒體業(yè)務(wù)。由于無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和鏈路狀態(tài)的時(shí)變性、節(jié)點(diǎn)能量受限等特點(diǎn),無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的Qo S保障實(shí)現(xiàn)起來較為復(fù)雜。無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的QoS保障需要各個(gè)協(xié)議層協(xié)同工作,因此,針對(duì)無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)合適的QoS保障模型是無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)QoS保障研究的關(guān)鍵。本文首先介紹和分析了Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中現(xiàn)有的QoS模型,如傳統(tǒng)的IntServ模型和DiffServ模型、EPDS模型、SWAN模型及其改進(jìn)模型PSWAN模型等,詳細(xì)分析了上述QoS模型的工作機(jī)制、適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。同時(shí),通過查閱大量文獻(xiàn),本文總結(jié)了QoS保障相關(guān)技術(shù),如IFS分化、實(shí)時(shí)ECN等,并詳細(xì)分析了它們的工作原理和適用范圍等。針對(duì)現(xiàn)有Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)QoS模型的不足,本文提出了一種基于QoS信息統(tǒng)計(jì)的服務(wù)質(zhì)量保障模型QIS模型。QIS模型是一種分布式、無狀態(tài)、不需要任何控制信息交互的QoS模型。QIS模型的基本思想是利用業(yè)務(wù)分組回復(fù)包中攜帶的端到端QoS信息,建立網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的局部QoS信息統(tǒng)計(jì)表。當(dāng)需要發(fā)送業(yè)務(wù)分組時(shí),節(jié)點(diǎn)參考本地局部QoS信息統(tǒng)計(jì)表中的端到端QoS信息,使用自適應(yīng)按需加權(quán)的方法,以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)接入管理、分組調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)擁塞控制等,從而保證不同業(yè)務(wù)分組的端到端QoS需求。與其他QoS模型相比,QIS模型可以提供分組級(jí)的接入管理,且可以在業(yè)務(wù)傳輸路徑上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)中實(shí)行。因此,QIS模型可以更好地適應(yīng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)特性。QIS模型分組調(diào)度模塊將基于優(yōu)先級(jí)調(diào)度、基于概率調(diào)度和基于剩余QoS需求調(diào)度三者結(jié)合起來,在保證高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)QoS性能的基礎(chǔ)上,防止低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)被“餓死”,同時(shí),分組調(diào)度模塊可以在一定程度上減小業(yè)務(wù)丟失率。QIS模型業(yè)務(wù)源模塊還擴(kuò)展了業(yè)務(wù)類型和優(yōu)先級(jí),以便于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)提供較細(xì)粒度的業(yè)務(wù)服務(wù)分化。同時(shí),QIS模型是完全分布式的結(jié)構(gòu),所有判斷和決策均在本節(jié)點(diǎn)內(nèi)完成。由于使用基于QoS信息統(tǒng)計(jì)的方式,QIS模型不需要發(fā)送任何額外的控制分組就可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)分組的QoS保障,從而不會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)管理開銷。最后,本文對(duì)提出的QIS模型在OPNET仿真軟件下進(jìn)行了分析建模,搭建了無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的仿真平臺(tái)。仿真結(jié)果表明:在平面Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景和分級(jí)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景下,和EPDS模型、PSWAN模型相比,由于QIS模型采用了基于QoS信息統(tǒng)計(jì)的方法和逐跳的接入管理機(jī)制、分組調(diào)度機(jī)制等,本文所設(shè)計(jì)的QIS模型均可以合理地保障業(yè)務(wù)分組的時(shí)延和丟包率等QoS需求,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)分組服務(wù)分化,能夠較好地滿足無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中多媒體業(yè)務(wù)流傳輸?shù)腝oS需求,比現(xiàn)有的QoS模型的QoS保障性能更好。
【關(guān)鍵詞】：QoS保障 QoS信息統(tǒng)計(jì) 分組調(diào)度 擁塞控制
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 符號(hào)對(duì)照表11-12
• 縮略語對(duì)照表12-16
• 第一章 緒論16-20
• 1.1 無線自組織網(wǎng)絡(luò)QoS保障概述16-17
• 1.2 研究背景及現(xiàn)狀17-18
• 1.3 選題目的及意義18-19
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容19-20
• 第二章 無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)QoS模型及其相關(guān)技術(shù)20-30
• 2.1 QoS模型介紹20-25
• 2.1.1 綜合服務(wù)模型IntServ和區(qū)分服務(wù)模型DiffServ20-21
• 2.1.2 無狀態(tài)無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)服務(wù)分化模型SWAN21-22
• 2.1.3 基于概率的PSWAN模型22-23
• 2.1.4 增強(qiáng)比例分化服務(wù)模型EPDS23-25
• 2.2 QoS保障相關(guān)技術(shù)25-29
• 2.2.1 幀間間隔分化25-26
• 2.2.2 實(shí)時(shí)顯示擁塞通告26
• 2.2.3 業(yè)務(wù)丟棄26-27
• 2.2.4 分組調(diào)度27-28
• 2.2.5 接納控制28-29
• 2.2.6 自適應(yīng)按需加權(quán)算法29
• 2.3 本章小結(jié)29-30
• 第三章 基于QoS信息統(tǒng)計(jì)的服務(wù)質(zhì)量保障模型30-50
• 3.1 QIS模型架構(gòu)30-32
• 3.2 QIS模型的組成模塊32-46
• 3.2.1 業(yè)務(wù)源模塊32-33
• 3.2.2 接入管理模塊33-34
• 3.2.3 路由模塊34-38
• 3.2.4 QoS信息統(tǒng)計(jì)模塊38-41
• 3.2.5 隊(duì)列管理模塊41-42
• 3.2.6 分組調(diào)度模塊42-44
• 3.2.7 擁塞控制模塊44-45
• 3.2.8 負(fù)載感知模塊45-46
• 3.2.9 物理層模塊46
• 3.3 加權(quán)參數(shù)權(quán)值的確定46-49
• 3.3.1 分組調(diào)度46-48
• 3.3.2 擁塞控制48-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第四章 無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景下QIS模型仿真設(shè)計(jì)50-70
• 4.1 仿真模型設(shè)計(jì)50-53
• 4.1.1 節(jié)點(diǎn)模型51-52
• 4.1.2 QoS指標(biāo)52-53
• 4.2 仿真設(shè)計(jì)及分析53-68
• 4.2.1 仿真場(chǎng)景一：平面Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景54-62
• 4.2.2 仿真場(chǎng)景二：分級(jí)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景62-68
• 4.3 本章小結(jié)68-70
• 第五章 結(jié)論與展望70-72
• 5.1 全文總結(jié)70-71
• 5.2 今后的研究方向71-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 致謝76-78
• 作者簡(jiǎn)介78-79

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