多跳移动无线自组织网络容量研究

发布时间：2017-10-06 19:18

  本文关键词：多跳移动无线自组织网络容量研究

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【摘要】：无线移动自组织网络(mobile ad hoc network,MANET)由于其不依赖基础设施、无中心、自组织、抗毁性强、动态拓扑、多跳路由等特点,被认为是一种较为特殊的无线网络。因为这些特点,它具有临时性、按需性、自动性等性质,所以这种网络被广泛应用于军事通信和抗震救灾等领域,是一种非常具有潜在价值的移动无线网络。目前,MANET的理论研究已经成为无线通信网络研究的一大分支,其中MANET的容量问题,受到国内外广大学者的关注。本论文以提供理论依据来构建优质网络为目的,深入分析了MANET容量与时延问题,对网络系统模型进行抽象与建立,进而推导出容量与时延的理论表达式。本文以不同移动模型为基础,针对MANET的特点,构建网络系统模型,其中主要包括移动、场景、节点间干扰等模型的建立。在移动模型为参考点组移动模型的情况下,本文分为两部分进行讨论和推导。第一部分为逻辑中心保持不动时,经过推导得出容量的上界,并采用一种路由策略,得到在此路由策略下的容量下界与时延,并分析了网络大小对容量的影响;第二部分为逻辑中心运动时,本文同样推导得出容量的上界,并提出一种路由策略,得到了在此路由策略下的容量下界与时延。最后本文对这两种情况下得到的结论进行了分析和仿真,得到了一个基于此模型下的最优分组数,使得时延与容量的比值达到最优。其次,本文在移动模型为随机步行移动模型的基础上,考虑到此移动模型小范围移动这一特征,添加了局部记忆条件,得到在此记忆条件下节点的相遇概率。在采用多副本两跳中继路由策略下,推导出网络中各传输阶段的成功概率,从而得到了局部记忆条件下容量与时延上限的表达式。同时,本文考虑到添加纯中继节点对网络性能的影响,提出一种多副本两跳纯中继路由策略,对其进行分析推导,对容量与时延进行折衷分析,得到了最优纯中继节点数,使得时延与容量的比值达到最优。本文最后在不同移动模型下对MANET路由协议进行性能仿真。本人利用NS2网络仿真工具与BonnMotion移动模型生成工具搭建了网络仿真平台,对随机停留点移动模型、参考点组移动模型、随机步行移动模型进行网络仿真,得到了平均端到端时延、吞吐量等性能参数。分析并研究不同移动模型在路由协议下参数的差异,从而指出了不同应用场景下较适用的路由协议。
【关键词】：MANET 容量 时延 移动模型
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
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本文编号：984561