無線網(wǎng)絡(luò)中QoS保障的研究

【摘要】： 移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是由若干帶有無線信號收發(fā)裝置的移動節(jié)點構(gòu)成的一個無中心的、多跳的、自組織的對等式通信網(wǎng)絡(luò)。它可以不依賴預(yù)先存在的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施而快速展開,自適應(yīng)組網(wǎng)。各節(jié)點可以在不進行通知的情況下自由進入網(wǎng)絡(luò)和離開網(wǎng)絡(luò)且不會導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)陷入癱瘓。 移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的一個主要問題是節(jié)點的能量有限。因此,許多研究側(cè)重于在網(wǎng)絡(luò)層上減少能量消耗。 功率控制是其中一種方法,它是在保證一定通信質(zhì)量的前提下,通過調(diào)節(jié)移動節(jié)點的發(fā)送功率減少能量消耗,降低無線通信干擾,延長網(wǎng)絡(luò)工作時間。蟻群算法是一種新型模擬進化算法,能夠較快找到最優(yōu)解。通過改進基于蟻群的功率控制算法,能夠更快的收斂到最小功率;根據(jù)當(dāng)前功率來縮小問題搜索空間,更適應(yīng)MANET的需求;并依據(jù)報文長度,動態(tài)調(diào)整節(jié)點的發(fā)送功率,提高傳輸?shù)目煽啃?。將仿真結(jié)果,與其它控制算法進行了較全面的比較。可以說,改進是一種較為有效的可靠路由協(xié)議。 另外,許多研究側(cè)重于減少節(jié)點的能量消耗。現(xiàn)提出一種基于牛頓插值的能量有效路由機制,首先根據(jù)節(jié)點的剩余電池能量和流經(jīng)該節(jié)點的當(dāng)前流量大小,計算出該節(jié)點的壽命;從壽命較長的節(jié)點中,選擇當(dāng)前狀態(tài)下的最小功率路由。這樣不僅保證了各節(jié)點的能量均衡問題,而且考慮到整個網(wǎng)絡(luò)的最小功率路由。實驗?zāi)M結(jié)果顯示,與以前算法相比,其具有更好的性能。 【關(guān)鍵詞】：MANET 功率控制 蟻群算法 能量有效 牛頓插值 能量消耗率 路由
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-14
• 1.1 選題背景7-9
• 1.2 無線移動自組網(wǎng)9-11
• 1.2.1 自組網(wǎng)的概念9
• 1.2.2 自組網(wǎng)的特點9-10
• 1.2.3 自組網(wǎng)所面臨的問題和挑戰(zhàn)10-11
• 1.3 研究現(xiàn)狀與前景11-12
• 1.4 本文的主要研究工作及創(chuàng)新12-13
• 1.5 文章結(jié)構(gòu)安排13-14
• 第二章 相關(guān)研究工作14-23
• 2.1 節(jié)點結(jié)構(gòu)14
• 2.2 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)14-16
• 2.3 協(xié)議棧中各層的節(jié)能設(shè)計16-19
• 2.3.1 概述16-17
• 2.3.2 各層涉及的節(jié)能問題及設(shè)計方案17-19
• 2.4 MANET 網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議19-20
• 2.5 幾種路由協(xié)議的性能比較20-22
• 2.6 本章小節(jié)22-23
• 第三章 基于蟻群的功率控制算法23-36
• 3.1 引言23-24
• 3.2 功率控制機制的模型24
• 3.3 以往算法的不足及相應(yīng)的改進24
• 3.4 基于蟻群的功率控制算法ABPC(ANT-baseD POWER ConTROL ALGORITHMS)描述24-30
• 3.4.1 蟻群算法原理24-27
• 3.4.2 蟻群功率控制算法原理27-28
• 3.4.3 蟻群功率控制算法表述28-29
• 3.4.4 蟻群功率控制算法流程29-30
• 3.5 算法實現(xiàn)與仿真30-36
• 3.5.1 網(wǎng)絡(luò)仿真工具NS2 的介紹30-31
• 3.5.2 NS2 的無線擴展31-32
• 3.5.3 算法中需要對NS2 的修改32-34
• 3.5.4 仿真實驗結(jié)論及其分析34-35
• 3.5.5 本章小結(jié)35-36
• 第四章 基于牛頓插值的能量有效路由機制NIPRM36-46
• 4.1 NIPRM 路由機制概述36
• 4.2 相關(guān)算法的不足之處36-38
• 4.2.1 最小功率路由策略36-37
• 4.2.2 基于節(jié)點電池能量感知的路由策略37-38
• 4.2.3 基于牛頓插值法的功率路由(PRIM)38
• 4.3 NIPRM 協(xié)議的原理及實現(xiàn)38-42
• 4.3.1 網(wǎng)絡(luò)模型和牛頓插值公式38-39
• 4.3.2 NIPRM 路由機制的描述39
• 4.3.3 NIPRM 路由機制的算法的實現(xiàn)39-41
• 4.3.4 NIPRM 路由機制的算法流程41-42
• 4.4 NIPRM 仿真與實驗結(jié)果分析42-43
• 4.4.1 算法中需要對NS2 的修改42
• 4.4.2 仿真實驗場景42-43
• 4.4.3 仿真實驗結(jié)論43
• 4.5 本章小結(jié)43-46
• 第五章 總結(jié)與展望46-48
• 5.1 總結(jié)46-47
• 5.1.1 主要工作46
• 5.1.2 創(chuàng)新點46-47
• 5.2 展望47-48
• 致謝48-49
• 參考文獻49-53
• 附錄：作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文53

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