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Ad Hoc网络是由一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个临时性自治系统。Ad Hoc网络的多跳、无需网络基础设施的支持和组网灵活等特点,使它在军事通信、传感器网络等领域具有广阔的应用前景。因此,Ad Hoc网络受到了越来越多的关注,已经成为当前无线通信研究领域的一大研究热点。
本文的研究对象是信道接入协议和路由协议这两个方面。论文的主要研究内容及取得的成果如下:
1.论文介绍Ad Hoc网络中典型的信道接入协议--802.11 DCF(Distributed Coordination Function)协议,并分析该协议所存在的问题。文中通过理论分析以及仿真实验说明退避算法对网络吞吐量性能的影响。
2.在802.11 DCF协议中,当报文冲突时,发送者要执行退避算法,延迟一段随机时间后再重发,其目的是减小重发时再次发生冲突的可能性。802.11 DCF采用的BEB(Binary Exponential Backoff)算法简单易实现,但会带来节点接入信道的不公平现象,影响网络的吞吐量性能。论文针对上述问题,提出自己的改进。理论分析DCF协议的吞吐量性能,推导出最大化吞吐量下,节点的初始竞争窗口值与该节点的活跃邻居节点数之间的关系。根据这个关系来调整初始竞争窗口值和节点发送成功时的竞争窗口值。仿真实验表明改进方法可以提高系统的吞吐量,改善信道接入的不公平性。
3.Ad Hoc网络的带宽受限,拓扑结构动态变化,再加上无线信道的不可靠,使得传统的Internet路由协议并不适用于它,必须为它设计专门的路由协议。DSR(Dynamic Source Routing,动态源路由)协议是Ad Hoc网络路由协议之一。DSR协议使用了路由缓存策略,在一定程度上提高了系统效率,但同时无效的路由缓存信息也给网络带来了负面影响。对此,本文提出自己的改进:根据网络的当前状况设定缓存路由的生存时间,及时删除无效路由:进行路由选择时,考虑路由的有效性及剩余生存时间以保证数据传输的可靠性。仿真实验表明改进后的DSR协议的分组接收率、分组传输延时和归一化路由开销性能与原DSR协议相比,都有不同程度的提高。