Ad Hoc网络MAC协议研究

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随着无线通信技术的不断发展,无线移动自组网受到了越来越多的关注。Ad Hoc网络作为一种特殊的无线移动通信网,其无中心、自组织、抗毁性强等特点使原有基于固定的或有中心的MAC协议不能满足Ad Hoc网络的要求。IEEE802.11委员会为无线局域网设计的802.11协议在Ad Hoc网络中被广泛地研究和应用。然而随着网络节点不断增多,通信量不断加大,多信道协议设计也逐渐成为了研究的热点问题。本文将针对单信道和多信道协议各自的特点分别进行研究。   首先,通过研究IEEE802.11协议,发现在网络拥塞情况下,采用802.11协议的网络存在着严重的不公平现象。针对这一问题,提出了一种基于负载检测的自适应退避算法LDBSB。该算法引入了一个新的判断信道拥塞程度的指标,通过该指标动态地调整节点竞争窗口的大小,从而避免了原有的不公平现象。通过仿真实验,从吞吐量、时延、公平性和节能四个方面对LDBSB算法的性能进行定量分析,验证了根据网络负载采用动态调整竞争窗口机制的优越性。   此外,对现有的经典多信道协议进行了研究,按照协议中交换控制信息的位置对多信道协议进行了分类分析,并归纳出每一类多信道协议的优点和缺点。详细分析了基于负载感知的多信道协议LAMM。针对LAMM协议存在的多信道协调问题,即“丢失接收者”问题,提出了ILAMM协议。该协议通过调整信道切换策略和ATIM帧的退避方法,消除了“丢失接收者”问题。通过仿真,从网络吞吐量以及平均包时延角度验证了ILAMM协议对网络性能的改善。
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