UWB网络中带宽预留路由协议的研究与实现

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无线超宽带(Ultra Wideband,UWB)网络是新型的高速率、高容量、短距离传输网络。它恰能满足无线个域网(Wireless Personal Area Network,WPAN)及人们对流媒体等实时业务的要求。UWB网络中所有节点是全分布,完全对等的;而且因为UWB传输距离是10米左右,UWB网络要用多跳来扩展其网络规模。UWB网络要满足流媒体业务对实时性的要求,基于服务质量(Quality of Service,QoS)的路由是必不可少的。多跳QoS路由技术已广泛应用于无线Ad hoc网络及其他无线网络。简单的应用这些协议与全分布TDMA式无线UWB网络,并不能提供最佳的性能改进。   本文从分布式TDMA的UWB MAC协议入手,分析网络特点,提出一种适合于分布式UWB网络的,可以改善建路成功率的带宽预留路由算法,即增强的带宽预留算法(Enhanced Bandwidth Reservation Algorithm,EBRA)。此算法通过对UWB帧中每一个数据时隙引入预留次数,同时将时隙的状态分为free、allocated和reserved三种状态,解决了允许同一时隙的多次预留而又不浪费带宽利用率的问题,增强了选路的成功率而又不影响其他路由的QoS。在同时考虑建路成功率和服务质量的情况下,此算法允许同一个时隙被多次预留,并且在建路过程中不会引入额外的时延。尤其是当空闲时隙不能满足所有路由带宽需求的时候,分析及仿真结果证明此算法在保证QoS的基础上对建路成功率和网络吞吐量有较明显的提高。
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