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Ad Hoc网络是一种由无线移动节点组成的分布式自组织网络,具有不依赖于固定基础设施、抗毁性强、可快速展开等优点,特别适用于战术军用和救灾抢险场合以及无法架构通信基础设施的偏远地区的通信。
MAC协议是控制网络节点接入共享广播信道的规则,由于Ad Hoc网络存在隐藏终端、暴露终端等问题,使得MAC协议的设计具有很大挑战。在Ad Hoc网络MAC协议领域,单信道MAC协议在网络规模增大时,网络性能明显变差,而且无法很好地解决隐藏终端和暴露终端问题。而采用多信道技术,不仅可以更好地解决隐藏终端和暴露终端问题,还具有提高系统吞吐量、降低时延、容易实现QoS支持等优点,因此,多信道技术已成为该领域的研究热点。
本文详细分析了几种流行的多信道MAC协议原理,在此基础上,对QoS保障和多信道负载均衡问题进行深入研究,主要成果有:
(1)提出了一种支持QoS保障的多信道MAC协议,结合业务区分和资源预留两种QoS保障策略,给不同种类的业务规定不同的优先级和帧间隔时间,同时按分组目的地址的不同建立发送链表,在控制信道上交换控制帧预约数据信道和一段通信时间,在此时间内,双方节点在数据信道上实现连续的帧交换过程,大大地提高了系统吞吐量、降低了时延。
(2)提出了一种新的基于虚拟载波侦听的负载均衡方案,设置负载信息表实时记录每个数据信道的负载信息,完全用“软”的方法预测了数据信道的当前负载量,克服了传统多信道负载均衡方法具有增加设备复杂度、提高系统能耗的缺点。
(3)介绍如何利用OPNET仿真平台对Ad Hoc网络多信道MAC协议进行仿真设计。
MAC协议是控制网络节点接入共享广播信道的规则,由于Ad Hoc网络存在隐藏终端、暴露终端等问题,使得MAC协议的设计具有很大挑战。在Ad Hoc网络MAC协议领域,单信道MAC协议在网络规模增大时,网络性能明显变差,而且无法很好地解决隐藏终端和暴露终端问题。而采用多信道技术,不仅可以更好地解决隐藏终端和暴露终端问题,还具有提高系统吞吐量、降低时延、容易实现QoS支持等优点,因此,多信道技术已成为该领域的研究热点。
本文详细分析了几种流行的多信道MAC协议原理,在此基础上,对QoS保障和多信道负载均衡问题进行深入研究,主要成果有:
(1)提出了一种支持QoS保障的多信道MAC协议,结合业务区分和资源预留两种QoS保障策略,给不同种类的业务规定不同的优先级和帧间隔时间,同时按分组目的地址的不同建立发送链表,在控制信道上交换控制帧预约数据信道和一段通信时间,在此时间内,双方节点在数据信道上实现连续的帧交换过程,大大地提高了系统吞吐量、降低了时延。
(2)提出了一种新的基于虚拟载波侦听的负载均衡方案,设置负载信息表实时记录每个数据信道的负载信息,完全用“软”的方法预测了数据信道的当前负载量,克服了传统多信道负载均衡方法具有增加设备复杂度、提高系统能耗的缺点。
(3)介绍如何利用OPNET仿真平台对Ad Hoc网络多信道MAC协议进行仿真设计。