Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議中自適應(yīng)退避算法研究.pdf

1、Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)作為一種不依賴預(yù)設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的多跳無線網(wǎng)絡(luò)，具有組網(wǎng)快速靈活、自愈能力強(qiáng)、擴(kuò)展性好等特點(diǎn)，因此得到了人們的廣泛關(guān)注。介質(zhì)訪問控制(Media Access Control，MAC)層協(xié)議的設(shè)計是Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一，它決定了多個用戶如何公平、有效地共享有限的無線信道資源。由于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)采用分布式控制方式，多個用戶在網(wǎng)絡(luò)中同時發(fā)送報文時會導(dǎo)致沖突，而采用何種退避算法來降低沖突概率，提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，保證用戶接

2、入信道的公平性成為MAC協(xié)議設(shè)計的難點(diǎn)。
　　本文在分析各類MAC協(xié)議和退避算法的基礎(chǔ)上，針對IEEE802.11分布式協(xié)調(diào)功能(Distributed Coordination Function，DCF)中現(xiàn)有退避算法的不足，提出了一種改進(jìn)的退避算法—自適應(yīng)對數(shù)退避(Adaptive Logarithmic Backoff，ALB)算法。論文的主要研究工作如下:
　　(1)分析了Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)及其MAC協(xié)議的設(shè)計難

3、點(diǎn)，并對Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議進(jìn)行了分類研究，其中重點(diǎn)剖析了IEEE802.11 MAC協(xié)議中DCF機(jī)制的實(shí)現(xiàn)原理。
　　(2)分析了DCF機(jī)制中二進(jìn)制指數(shù)退避(Binary Exponential Backoff，BEB)算法在節(jié)點(diǎn)接入信道公平性、吞吐量等方面存在的不足，并對現(xiàn)有的改進(jìn)退避算法進(jìn)行了分類研究，其中重點(diǎn)剖析了對數(shù)退避（Logarithmic Backoff，LB）算法的實(shí)現(xiàn)原理及其優(yōu)缺點(diǎn)。
　　(3)針

4、對BEB算法和LB算法的不足，提出了一種改進(jìn)的退避算法—自適應(yīng)對數(shù)退避(ALB)算法。在ALB算法中，當(dāng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送成功或失敗時會采用自適應(yīng)調(diào)整因子對競爭窗口的大小進(jìn)行調(diào)整，由于該自適應(yīng)競爭窗口調(diào)整因子是以競爭節(jié)點(diǎn)數(shù)目為變量的函數(shù)，可以隨網(wǎng)絡(luò)中信道的爭用狀況而動態(tài)改變，因此節(jié)點(diǎn)的競爭窗口大小能夠自適應(yīng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)變化，這降低了節(jié)點(diǎn)之間的沖突概率，改善了節(jié)點(diǎn)接入信道的公平性。仿真結(jié)果表明，ALB算法在網(wǎng)絡(luò)吞吐量、公平性、延時、丟包率