UWB移動(dòng)自組網(wǎng)絡(luò)QoS路由協(xié)議設(shè)計(jì)和仿真.pdf

1、通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜，從有線到無線，從集中到分布的過程，移動(dòng)自組網(wǎng)絡(luò)(MobileAdhocNetworks)代表了其中的高級(jí)形式。它是一種自組織的網(wǎng)絡(luò)，不依賴于任何已有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)且任意分布，結(jié)點(diǎn)之間通過無線多跳方式互連。無線自組網(wǎng)絡(luò)最初的動(dòng)機(jī)之一就足滿足戰(zhàn)場(chǎng)生存的軍事需求。在戰(zhàn)場(chǎng)惡劣的環(huán)境下，通信設(shè)備不可能依賴已經(jīng)鋪設(shè)的通信基礎(chǔ)設(shè)施，一方面這些設(shè)施可能根本不存在，另一方面，這些設(shè)施會(huì)隨時(shí)遭到破壞。因此

2、，能快速裝備、自組織的移動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施是這種網(wǎng)絡(luò)區(qū)別于其他商業(yè)蜂窩系統(tǒng)的基本要素。Adhoc網(wǎng)絡(luò)的許多優(yōu)良特性使其在民用和軍事通信領(lǐng)域占據(jù)一席之地，可廣泛地應(yīng)用于戰(zhàn)場(chǎng)通信指揮與控制、搶險(xiǎn)救災(zāi)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、課堂教育、移動(dòng)會(huì)議等眾多領(lǐng)域，作為未來4G的重要組成部分，近幾年來成為理論界研究的熱點(diǎn)之一，以其快速靈活的組網(wǎng)方式在軍事、民用領(lǐng)域有著重要的戰(zhàn)略意義和商業(yè)價(jià)值。 超寬帶(UltraWideBand)技術(shù)的民用化，為短距無線通信帶來了

3、高效率的物理層實(shí)現(xiàn)：傳輸速率高，克服了移動(dòng)自組網(wǎng)傳統(tǒng)物理層的傳輸速度瓶頸；保密性好的特點(diǎn)使UWB給予移動(dòng)自組網(wǎng)絡(luò)物理層上的安全支持；發(fā)送脈沖電波，消耗電能少；高的定位能力，為移動(dòng)自組網(wǎng)絡(luò)的鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)和路由提供了支持。 與此同時(shí)，服務(wù)質(zhì)量QoS保證，是傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的前提機(jī)制，對(duì)于動(dòng)態(tài)拓?fù)滏溌窌r(shí)變的移動(dòng)自組網(wǎng)來說，QoS支持對(duì)商業(yè)化應(yīng)用顯得格外重要。作為QoS系統(tǒng)中的一部分，QoS路由協(xié)議負(fù)責(zé)選擇滿足資源要求的路徑，與QoSMAC、

4、QoS信令協(xié)議協(xié)同工作來建立滿足端到端QoS需求的路由，即滿足延遲、抖動(dòng)、帶寬或多度量約束。 本文主要研究內(nèi)容有：基于UWB和QoS兩方面的需求，結(jié)合UWB技術(shù)和移動(dòng)自組網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，對(duì)移動(dòng)自組網(wǎng)絡(luò)的UWB組網(wǎng)和QoS保障進(jìn)行研究；在現(xiàn)有的AdhocQoS路由協(xié)議和UWB路由協(xié)議的基礎(chǔ)上，分析總結(jié)已有的路由策略和尋徑方法，實(shí)現(xiàn)一種新的路由策略，考慮對(duì)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)傳輸?shù)闹С郑瑵M足QoS需求；對(duì)協(xié)議進(jìn)行仿真測(cè)試，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，對(duì)協(xié)議

5、性能進(jìn)行驗(yàn)證。 本文主要貢獻(xiàn)： (1)提出了一種新的UWB移動(dòng)自組網(wǎng)絡(luò)QoS路由策略DURP(Distance-basedUWBRoutingProtocol)，采用基于位置的貪婪轉(zhuǎn)發(fā)算法，限制路由分組的泛洪，轉(zhuǎn)發(fā)過程考察節(jié)點(diǎn)帶寬和穩(wěn)定性。在成功路由的基礎(chǔ)上保障服務(wù)質(zhì)量。 (2)提出了有效節(jié)點(diǎn)子集的概念，利用組播和本地區(qū)域的維護(hù)，使廣播包控制在本地區(qū)域內(nèi)，減少了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的廣播風(fēng)暴。 (3)提出了一種新的衡