Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)測量與優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近年來，由于在應(yīng)急通信和隨遇通信(Ubiquitous Communication)方面顯現(xiàn)出來的優(yōu)勢，使Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)越來越引起學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注和深入研究。隨著Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展和多媒體應(yīng)用需求的增加，對其業(yè)務(wù)量特性的研究、關(guān)鍵性能參數(shù)的測量以及MAC層協(xié)議的優(yōu)化便成了促進(jìn)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)良性發(fā)展的重要任務(wù)。
　　 論文圍繞Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量建模與預(yù)測、可用帶寬測量及MAC層協(xié)議優(yōu)化三個方面進(jìn)行了深入研究

2、，主要內(nèi)容和創(chuàng)新性成果如下：
　　 1.研究了Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)量特性。在改變節(jié)點(diǎn)的移動速度、發(fā)送分組的大小、節(jié)點(diǎn)的個數(shù)和連通數(shù)的情況下，對收集到的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量序列采用方差時間估計法和Ｒ/Ｓ分析法(Rescaled Range Analysis)來提取業(yè)務(wù)量的Hurst參數(shù)，確定其是否具有自相似性。結(jié)果表明，業(yè)務(wù)量的自相似性和Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的分組傳輸平均時延，吞吐率，投遞率之間有著直接的關(guān)系；
　　 2.

3、提出了一種能夠準(zhǔn)確預(yù)測無線局域網(wǎng)業(yè)務(wù)量的時間序列模型。對隨機(jī)選取的實際環(huán)境中的多組無線局域網(wǎng)業(yè)務(wù)量數(shù)據(jù)的研究過程中，發(fā)現(xiàn)無線局域網(wǎng)業(yè)務(wù)量具有明顯的多重季節(jié)性。利用差分和特定間隔抽樣對原始數(shù)據(jù)處理，從而驗證了無線局域網(wǎng)業(yè)務(wù)量的季節(jié)性。同時還提出乘積型季節(jié)ARIMA(0,1,1)(0,1,1)12模型。通過迭代計算，將此模型轉(zhuǎn)化成一個MA模型，并且利用MA模型的性質(zhì)對模型參數(shù)作出了估計。最后，利用差分方程法，對隨機(jī)選取的一段無線局域網(wǎng)業(yè)務(wù)量

4、進(jìn)行了預(yù)測。結(jié)果表明，此模型可較好地對無線局域網(wǎng)的業(yè)務(wù)量進(jìn)行短期預(yù)測。
　　 3.提出了一種基于網(wǎng)絡(luò)分配矢量的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)可用帶寬測量方法。定義了Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中能夠反映碰撞和節(jié)點(diǎn)競爭的無線可用帶寬，被考察節(jié)點(diǎn)通過CSMA/CA協(xié)議將測量時間內(nèi)鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)分組中的網(wǎng)絡(luò)分配矢量以表的形式記錄在自己的路由緩存中，對測量時間內(nèi)同一節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)分配矢量疊加，并減去被考察節(jié)點(diǎn)退避的時間，最終計算出測量時間內(nèi)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的可接入信道時間。使

5、用可接入信道時間占測量時間的比例來計算可用帶寬。仿真結(jié)果表明所使用的可用帶寬測量策略較為準(zhǔn)確，并能充分反映節(jié)點(diǎn)之間的碰撞。
　　 4.通過對實際Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)通信情況的研究，考慮到網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的自私性的存在以及單純使用最小跳數(shù)選路方法的缺陷，提出了一種新的路由量度-綜合考慮名聲，可用帶寬和最小跳數(shù)，基于這個量度，借鑒TOPP(trains of packet pairs)測量可用帶寬的思想，設(shè)計了一種快速測量逐跳可用帶寬的