無線多跳Ad hoc網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、MANET（Mobile Ad hoc Network）網(wǎng)絡(luò)一直是下一代無線通信系統(tǒng)中的一個(gè)研究熱點(diǎn)。這種網(wǎng)絡(luò)無需依賴任何基礎(chǔ)設(shè)施，移動節(jié)點(diǎn)可以通過自組織的方式建立動態(tài)、高效、抗毀性高的通信系統(tǒng)。 為了滿足自組織網(wǎng)絡(luò)對于負(fù)載均衡傳輸?shù)男枨?，本文重點(diǎn)對解決Ad hoc網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡相關(guān)問題在MAC層協(xié)議性能分析，理論建模以及適用于負(fù)載均衡的新型路由協(xié)議和新型傳輸協(xié)議等幾個(gè)方面展開了研究。 本文的主要工作包括： （1）

2、首先分析了網(wǎng)絡(luò)在多跳下采用不同MAC層協(xié)議在單信道下的性能比較，定性給出了隱藏終端和暴露終端對網(wǎng)絡(luò)性能帶來的影響，提出了一種適用于多信道傳輸?shù)腗AC層協(xié)議。這種新協(xié)議通過通告空閑信道的方式實(shí)現(xiàn)了多個(gè)信道之間的無沖突分配，起到了一定的負(fù)載均衡作用。同時(shí)，該新型多信道MAC層協(xié)議為負(fù)載均衡相關(guān)的路由協(xié)議和并行多路徑傳輸協(xié)議提供了底層的協(xié)議支撐，共同構(gòu)建了Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中負(fù)載均衡的實(shí)現(xiàn)體系。 （2）對無線多跳Ad hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了建

3、模分析。在對單跳Ad hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上，提出了一種適用于多跳Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的Markov分析模型。該模型對自組織網(wǎng)絡(luò)MAC層節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換概率，轉(zhuǎn)換時(shí)間等進(jìn)行了詳盡的刻畫，對網(wǎng)絡(luò)吞吐量和延遲進(jìn)行了理論計(jì)算。仿真結(jié)果表明，理論模型和仿真結(jié)果可以達(dá)到很好的擬合。該仿真模型對文章后半部分網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡路由和傳輸問題的分析提供了重要的理論基礎(chǔ)。 （3）以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載均衡為目標(biāo)，提出了一種適用于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的多路徑負(fù)載

4、均衡路由協(xié)議。該協(xié)議以節(jié)點(diǎn)連接度作為判斷節(jié)點(diǎn)是否過載的條件，有效的避免了扭曲路由和瓶頸節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)了負(fù)載均衡的目的。分析結(jié)果表明，該路由協(xié)議實(shí)現(xiàn)了負(fù)載均衡，提高了節(jié)點(diǎn)的路由成功率和穩(wěn)定性。 （4）為了與負(fù)載均衡多路徑路由協(xié)議相匹配，提出了一種適用于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的并行多路徑傳輸協(xié)儀WCMT-SCTP。該傳輸協(xié)議能夠?qū)崿F(xiàn)同一個(gè)業(yè)務(wù)在多路徑下的同時(shí)傳輸，有效地利用了帶寬受限的無線資源。分析結(jié)果表明，該改進(jìn)傳輸協(xié)議能夠比傳統(tǒng)的傳