無線自組織網(wǎng)絡(luò)連通性與動(dòng)態(tài)干擾模型的研究.pdf

1、不同于有線網(wǎng)絡(luò)，無線自組織網(wǎng)絡(luò)中不存在現(xiàn)成的鏈路。無線網(wǎng)絡(luò)中的鏈路的形成不僅僅取決于節(jié)點(diǎn)自身接收到的功率，同時(shí)也跟當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中的干擾狀況有很大關(guān)系。在802.11協(xié)議中，其采用了載波監(jiān)聽機(jī)制緩解了部分干擾，但是載波區(qū)域外的并發(fā)干擾節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的累積干擾仍然很嚴(yán)重。另外，實(shí)際的無線信道傳播環(huán)境是復(fù)雜多變的。信號(hào)的空間傳輸損耗會(huì)伴隨著陰影衰落和多徑衰落，使得接收的信號(hào)功率發(fā)生緩慢或者快速的變化。由于這些因素的原因，鏈路的連通是受到多個(gè)因素影響的一

2、個(gè)動(dòng)態(tài)變化的值。鏈路的不連通就可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的不連通。而網(wǎng)絡(luò)的不連通可能會(huì)使得發(fā)送節(jié)點(diǎn)找不到去目的節(jié)點(diǎn)的路徑，或者導(dǎo)致丟包率過高，影響無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。所以在部署和設(shè)計(jì)無線自組網(wǎng)時(shí)需要考慮影響網(wǎng)絡(luò)連通的因素。移動(dòng)性是無線自組織網(wǎng)絡(luò)的幾個(gè)最主要的特點(diǎn)之一。然而節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)，會(huì)造成發(fā)送節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)之間的相對(duì)距離的改變，從而使得接收到的信號(hào)功率發(fā)生變化。而且干擾節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)也會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)中的累積干擾的時(shí)刻變化。成功的傳輸需要考慮節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性的影響

3、。
　　 本文的主要研究工作包括兩個(gè)部分：
　　 1．基于陰影衰落和干擾的網(wǎng)絡(luò)連通性分析。本文提出了一個(gè)數(shù)學(xué)模型來描述在陰影衰落無線信道下干擾對(duì)網(wǎng)絡(luò)連通的影響?；诠?jié)點(diǎn)的泊松點(diǎn)分布過程，我們分析得到了累積干擾分布函數(shù)，然后計(jì)算得到了鏈路的連通概率。最后，借助于隨機(jī)圖理論，獲得網(wǎng)絡(luò)的連通概率表達(dá)式。我們對(duì)影響網(wǎng)絡(luò)連通的多個(gè)因素，物理載波監(jiān)聽閾值、路徑衰減損耗、陰影方差以及網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)目進(jìn)行了對(duì)比分析。我們發(fā)現(xiàn)載波監(jiān)聽閾值對(duì)

4、網(wǎng)絡(luò)連通的影響要大于其他的因素。
　　 2．基于隨機(jī)方向運(yùn)動(dòng)模型的干擾動(dòng)態(tài)分析。因?yàn)楦蓴_節(jié)點(diǎn)在接收信號(hào)幀的時(shí)候，進(jìn)入到了載波監(jiān)聽范圍內(nèi)，使得載波監(jiān)聽機(jī)制失效，并導(dǎo)致了傳輸?shù)氖?。通過獲得到的干擾和信噪比(SIR)概率密度函數(shù)，本文提出了一個(gè)新穎的移動(dòng)干擾模型。我們假定網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)按照隨機(jī)方向(RD)運(yùn)動(dòng)模型移動(dòng)。首先我們分析得到網(wǎng)絡(luò)中任意節(jié)點(diǎn)對(duì)之間的相對(duì)距離的概率密度函數(shù)。然后我們理論的估計(jì)出累積干擾和相應(yīng)的信噪比概率分布函數(shù)。