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

1、Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是由一系列帶有無線收發(fā)裝置的移動(dòng)主機(jī)結(jié)點(diǎn)組成的多跳、無固定基站和中心結(jié)點(diǎn)的臨時(shí)性自治網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),具有組網(wǎng)快捷、靈活,且不受有線網(wǎng)絡(luò)約束的特點(diǎn),具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著多媒體應(yīng)用的發(fā)展,在Ad Hoc網(wǎng)中提供服務(wù)質(zhì)量(QoS)支持已經(jīng)成為不可回避的問題。Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中,所有移動(dòng)結(jié)點(diǎn)共享一個(gè)無線信道,信道資源非常有限,每個(gè)節(jié)點(diǎn)在確保自身QoS的同時(shí),將不可避免地阻止其他節(jié)點(diǎn)訪問該媒介以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的QoS保障,因而一個(gè)有效的M

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

3、求的應(yīng)用,不能為綜合業(yè)務(wù)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(jī)制。EDCF是在DCF基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,主要通過不同業(yè)務(wù)采用不同的幀間隔時(shí)間的方法來提供區(qū)分優(yōu)先級(jí)的服務(wù);AEDCF在EDCF基礎(chǔ)上做了改進(jìn),能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境動(dòng)態(tài)計(jì)算當(dāng)前競(jìng)爭(zhēng)窗口的大小,提高了吞吐量;DC機(jī)制為不同業(yè)務(wù)提供不同的幀間隔時(shí)間,并采用不同的退避算法,以達(dá)到支持多業(yè)務(wù)QoS的目的。分析研究了上述典型機(jī)制的優(yōu)

4、缺點(diǎn)后,本文提出了一種基于業(yè)務(wù)區(qū)分的自適應(yīng)加權(quán)公平MAC機(jī)制(AWF)。該機(jī)制能夠提供多業(yè)務(wù)QoS支持,有效的改善節(jié)點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)信道的公平性,并且能自適應(yīng)提供動(dòng)態(tài)QoS,即根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況自適應(yīng)的調(diào)整相關(guān)參數(shù),改善網(wǎng)絡(luò)性能。通過仿真分析,結(jié)果表明,與DCF等機(jī)制相比,本文所提出的機(jī)制有效的提高了Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)信道接入的公平性,能夠?yàn)榫C合業(yè)務(wù)提供QoS保障,并且能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)自適應(yīng)的調(diào)整競(jìng)爭(zhēng)窗口值,在網(wǎng)絡(luò)性能、提供QoS和公平性三方面達(dá)到較好的折