無線Ad hoc網(wǎng)絡(luò)定向MAC協(xié)議研究.pdf

1、由于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)靈活性強(qiáng)、支持移動性、易于迅速展開、系統(tǒng)整體抗毀能力強(qiáng)和系統(tǒng)成本低等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于車輛聯(lián)網(wǎng)、應(yīng)急救援和軍用戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)場景中。然而，隨著各種各樣上層業(yè)務(wù)涌現(xiàn)，Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的容量以及傳輸質(zhì)量亟需提升，全向Ad hoc網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無法得到滿足。因此引入定向天線，利用定向天線在天線增益、傳輸范圍和抗干擾能力的優(yōu)勢，可以極大改善移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的性能。
　　然而，定向天線為Ad hoc網(wǎng)絡(luò)帶來好處的同時(shí)

2、，也引入了諸如―耳聾‖和天線增益不對稱導(dǎo)致的隱藏終端等問題。因此，如何設(shè)計(jì)高效定向MAC協(xié)議，使得定向天線的性能和優(yōu)勢得以發(fā)揮的同時(shí)又有效地減輕上述問題，是本文研究的重點(diǎn)。
　　首先，論文在 NS-3上設(shè)計(jì)了波束寬度和數(shù)量可調(diào)的波束切換定向天線模型，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)典的定向MAC協(xié)議——DVCS協(xié)議，包括對原有WLAN模型進(jìn)行擴(kuò)展，提供天線波束的切換、鎖定和解鎖功能，建立到達(dá)方向角緩存和定向網(wǎng)絡(luò)分配向量表。結(jié)果驗(yàn)證，定向天線的使用提高了A

3、d hoc網(wǎng)絡(luò)的吞吐量、降低了節(jié)點(diǎn)間的干擾，提升了分組遞交率、縮短了分組平均時(shí)延。
　　其次，由于多向時(shí)序RTS協(xié)議分類中的CRCM協(xié)議無需事先知道節(jié)點(diǎn)位置信息，且通過依次發(fā)送定向RTS和定向CTS包減輕“耳聾”問題和因天線增益不同而導(dǎo)致的隱藏終端問題，論文對 CRCM協(xié)議進(jìn)行適用性分析，仿真結(jié)果表明， CRCM協(xié)議有效減輕定向MAC面臨的問題，與DVCS協(xié)議及全向MAC協(xié)議相比較提高了網(wǎng)絡(luò)吞吐量，對移動場景的適應(yīng)能力更好。