Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò)跨層QoS保證機制研究.pdf

1、　　在無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，無線移動多跳Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的隨時隨地接入性，使其具有廣闊的應(yīng)用前景。但是同時Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)又有其脆弱性的一面，如由于節(jié)點移動導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)拓撲動態(tài)多變以及鏈路連接的動態(tài)變化，無線信道具有不穩(wěn)定性，業(yè)務(wù)流具有很強的突發(fā)性等，這些都使得網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)流的QoS得不到有效保障。將傳統(tǒng)的分層協(xié)議應(yīng)用在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中，可以解決大部分功能定義型的問題，但是由于嚴格分層結(jié)構(gòu)的束縛，使得傳統(tǒng)的分層協(xié)議在 Ad Hoc 中

2、的應(yīng)用存在很大的局限。而跨層算法打破了這一傳統(tǒng)束縛，它通過層間信息交互，使節(jié)點可以充分利用網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)資源，調(diào)節(jié)各協(xié)議層功能，達到了信息共享的目的，提高網(wǎng)絡(luò)性能。因此，本文以跨層設(shè)計為思路，重點研究了Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中MAC層和路由層技術(shù)。
　　首先，針對傳統(tǒng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包先到先服務(wù)的管理機制，提出了一種基于事件緊急度的網(wǎng)絡(luò)隊列管理方法。發(fā)送節(jié)點聯(lián)合應(yīng)用層的時延要求信息和路由層距離目的節(jié)點的跳數(shù)信息，計算出數(shù)據(jù)包的緊急度

3、系數(shù)，在發(fā)送節(jié)點成功占用信道準備傳輸數(shù)據(jù)時，從發(fā)送隊列中選擇緊急度最高的數(shù)據(jù)包進行發(fā)送。仿真結(jié)果表明，該算法能夠改善實時業(yè)務(wù)流的平均端到端時延和時延抖動，使數(shù)據(jù)包平均時延平衡在一個可以接受的范圍內(nèi)，從而顯著提高網(wǎng)絡(luò)性能。
　　接下來簡述了應(yīng)用于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)動態(tài)源路由（Dynamic Source Routing，DSR）協(xié)議， DSR協(xié)議是基于最短路徑原則來選擇到達目的節(jié)點的可用路由，只有當(dāng)前使用的路由發(fā)生斷鏈時，才

4、會重新選擇一條合適路由，這并不能很好地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流負載的變化，當(dāng)過多業(yè)務(wù)流集中于一條路由路徑時，容易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞，影響網(wǎng)絡(luò)整體性能。本文在分析動態(tài)源路由（Dynamic Source Routing，DSR）協(xié)議的基礎(chǔ)上，提出了一種基于路徑擁塞性的路由置換算法RRDSR（Route Reverse based-on DSR）。該算法建立在DSR路由協(xié)議基礎(chǔ)上，結(jié)合應(yīng)用層數(shù)據(jù)包的時延要求信息和數(shù)據(jù)包當(dāng)前時延情況，判斷網(wǎng)絡(luò)是否發(fā)生擁塞，當(dāng)