基于位置信息和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析的無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔芾砗蚎oS研究.pdf

1、無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是由一組帶有無線收發(fā)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點所組成的基于多跳機(jī)制的自組織通信網(wǎng)絡(luò)，它是未來無線通信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。與傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)相比，無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)無需預(yù)先假設(shè)固定設(shè)施，因而具有組網(wǎng)靈活、抗毀性強(qiáng)等特點，在軍用領(lǐng)域和民用領(lǐng)域皆具有很廣闊的發(fā)展前景。本論文的重點是基于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的位置信息和拓?fù)淇臻g的相關(guān)性能對無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)加以研究，以尋求最佳的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)建方案，并在拓?fù)浞治龅幕A(chǔ)上對網(wǎng)絡(luò)的QoS(Quality

2、of Services)加以研究。 無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的多跳性使得在路由協(xié)議分析方面借鑒固定網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的思想成為可能，但由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭討B(tài)變化、傳輸帶寬有限、單向鏈路等問題的存在，使得固定網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議不能直接應(yīng)用到無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中。節(jié)點的移動使得網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳粩嘧兓虼藗鹘y(tǒng)的固定網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議很難及時地準(zhǔn)確地反映網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而且為了保持網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌褂玫目刂菩畔⒉粩嗟胤职l(fā)到網(wǎng)絡(luò)中去，需要占用大量的無線帶寬。本文基于位置信息對傳統(tǒng)

3、的無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議進(jìn)行改良，并將路由協(xié)議與位置信息相結(jié)合并將其應(yīng)用于指定通信環(huán)境下的無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中，可以使網(wǎng)絡(luò)狀況得到改善。本文對Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的TCP穩(wěn)定性加以分析并討論諸如路徑的連通性、物理幀傳輸最大數(shù)據(jù)量、非對稱性和穩(wěn)定性等的端到端路徑的相關(guān)問題，給出了基于位置信息的增強(qiáng)無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)TCP穩(wěn)定性的方法。無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)淇梢酝ㄟ^每個節(jié)點的傳輸功率來表示，若功率太低或太高，分別會造成無法實現(xiàn)節(jié)點

4、全連接和產(chǎn)生過多干擾的問題。可以通過研究信息分發(fā)對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞挠绊?，以不同拓?fù)涞目捎眯裕ㄟ^計算來獲得既能保證網(wǎng)絡(luò)連接，又能將功率消耗與干擾最小化的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本文通過兩種方法分析拓?fù)淇刂茊栴}，分別假設(shè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的無線覆蓋半徑為固定值，然后通過節(jié)點位置的空間約束來求干擾的最小值，并把相關(guān)臨域圖作為一種分析手段，在隨機(jī)移動的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點所構(gòu)成的點集中構(gòu)建骨干通信框架，以獲取最佳性能?；趯ν?fù)浞治龅慕Y(jié)果，本文在兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的情況下研究了Ad Hoc

5、網(wǎng)絡(luò)和蜂窩網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)建的混合網(wǎng)絡(luò)的性能提升問題。通過對兩種拓?fù)淇臻g的證明和對拓?fù)淇臻g相關(guān)屬性的應(yīng)用，有效改進(jìn)了LDM算法的性能，從而提高了線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下和雙環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下的混合網(wǎng)絡(luò)的吞吐量并降低了其丟包率，同時，還有效降低了網(wǎng)絡(luò)的RTT。無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的可控參數(shù)可用于對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞目刂?，本文通過采取對鏈路拓?fù)鋵傩院驼w網(wǎng)絡(luò)屬性進(jìn)行統(tǒng)一分析的方法，針對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點位置信息的特性尋求保證QoS的最佳網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在流量可分與流量不可分兩種情況