支持多業(yè)務的無線自組織網(wǎng)QoS MAC協(xié)議研究.pdf

1、Ad Hoc網(wǎng)絡是由一系列帶有無線收發(fā)裝置的移動主機結點組成的多跳、無固定基站和中心結點的臨時性自治網(wǎng)絡系統(tǒng),具有組網(wǎng)快捷、靈活,且不受有線網(wǎng)絡約束的特點,具有廣闊的應用前景。隨著多媒體應用的發(fā)展,在Ad Hoc網(wǎng)中提供服務質量(QoS)支持已經(jīng)成為不可回避的問題。Ad Hoc網(wǎng)絡中,所有移動結點共享一個無線信道,信道資源非常有限,每個節(jié)點在確保自身QoS的同時,將不可避免地阻止其他節(jié)點訪問該媒介以實現(xiàn)相應的QoS保障,因而一個有效的M

2、AC機制是上層各種協(xié)議和機制所提供的QoS能否得到最終保障的一個關鍵因素。
　　Ad Hoc網(wǎng)中的MAC層機制主要使用的是IEEE802.11標準提供的DCF。該協(xié)議使用了載波監(jiān)聽機制、NAV機制、RTS/CTS握手機制以及退避機制等多種機制來提高協(xié)議性能,如網(wǎng)絡吞吐量等。但該協(xié)議存在一些問題,由于采用二進制指數(shù)退避算法而引起不同節(jié)點之間的不公平性,在網(wǎng)絡負載很重的情況下,這種不公平性更加嚴重。而且該協(xié)議不支持具有不同延遲和帶寬要

3、求的應用,不能為綜合業(yè)務提供QoS。
　　本文主要研究了典型的支持QoS的MAC協(xié)議,如EDCF、AEDCF和DC機制。EDCF是在DCF基礎上發(fā)展起來的,主要通過不同業(yè)務采用不同的幀間隔時間的方法來提供區(qū)分優(yōu)先級的服務;AEDCF在EDCF基礎上做了改進,能夠根據(jù)網(wǎng)絡環(huán)境動態(tài)計算當前競爭窗口的大小,提高了吞吐量;DC機制為不同業(yè)務提供不同的幀間隔時間,并采用不同的退避算法,以達到支持多業(yè)務QoS的目的。分析研究了上述典型機制的優(yōu)

4、缺點后,本文提出了一種基于業(yè)務區(qū)分的自適應加權公平MAC機制(AWF)。該機制能夠提供多業(yè)務QoS支持,有效的改善節(jié)點競爭信道的公平性,并且能自適應提供動態(tài)QoS,即根據(jù)網(wǎng)絡狀況自適應的調整相關參數(shù),改善網(wǎng)絡性能。通過仿真分析,結果表明,與DCF等機制相比,本文所提出的機制有效的提高了Ad Hoc網(wǎng)絡信道接入的公平性,能夠為綜合業(yè)務提供QoS保障,并且能根據(jù)網(wǎng)絡狀態(tài)自適應的調整競爭窗口值,在網(wǎng)絡性能、提供QoS和公平性三方面達到較好的折