基于排隊(duì)論的無線自組網(wǎng)性能評估.pdf

1、無線自組織網(wǎng)絡(luò)在諸多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用,如監(jiān)測,監(jiān)視,防御,為社區(qū)提供短期或長期的連接服務(wù)等。但是,由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)的帶寬有限,以及受無線媒介的傳播特性和節(jié)點(diǎn)移動帶來的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化等動態(tài)特性的限制,無線自組織網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性被大大降低了。在本文中,研究了無線自組織網(wǎng)絡(luò)的基本性能限制和節(jié)點(diǎn)移動性對網(wǎng)絡(luò)容量以及覆蓋質(zhì)量的影響,并為采用退避機(jī)制來提高無線自組織網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性提供參考依據(jù)。
　　本文首先簡要介紹了無線自組織網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和相關(guān)

2、的關(guān)鍵技術(shù),然后針對自組織的MAC協(xié)議、路由協(xié)議以及網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)等研究現(xiàn)狀做了進(jìn)一步的闡述。在分析了目前自組織網(wǎng)絡(luò)容量、時(shí)延分析方法和研究成果的基礎(chǔ)上,選擇采用 Gupta-Kumar有關(guān)吞吐量的研究成果來表征關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)密度和運(yùn)輸能力的大小。
　　然后,采用排隊(duì)理論的方法來估計(jì)基于隨機(jī)訪問MAC協(xié)議的無線自組織網(wǎng)絡(luò)的平均端到端延遲和最大可達(dá)吞吐量。在本文中,使用了一種分析模型,該模型考慮了節(jié)點(diǎn)的數(shù)量,隨機(jī)分組的到達(dá)過程,局部范圍內(nèi)的

3、流量和隨機(jī)訪問MAC協(xié)議的退避和防碰撞機(jī)制。使用了一個(gè)開放的G/G/1排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型,并采用擴(kuò)散近似的方法來估計(jì)平均端到端延遲的閉環(huán)表達(dá)式,通過計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)的平均服務(wù)時(shí)間來估計(jì)最大可達(dá)吞吐量的表達(dá)式。
　　最后,通過 O MN ET++4.0仿真來研究分析結(jié)果與真實(shí)的 MAC協(xié)議和路由協(xié)議模型所獲得的結(jié)果的偏差。觀察發(fā)現(xiàn):在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較小時(shí),分析結(jié)果和O MN ET++4.0仿真結(jié)果很接近,但是在大負(fù)載情況下,由于數(shù)據(jù)包碰撞和路由熱點(diǎn)