基于退避机制的自组织网络接入算法的研究

发布时间：2017-06-09 13:03

  本文关键词：基于退避机制的自组织网络接入算法的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着近年来无线智能终端设备的发展与用户需求的增多,无线自组网得到了越来越多的青睐。而无线自组网的迅猛发展也对其各层协议的网络性能提出了更高的要求,其中适应无线自组网的MAC协议面临着巨大的挑战。设计具有优秀性能的MAC协议势必推进无线自组网的快速发展,惠及军民。因此研究无线自组网中MAC协议具有重要的现实意义。在特定的研究背景下,本文首先介绍了无线自组网中MAC协议的理论基础。研究了MAC协议的特点、分类与性能指标。同时对作为无线自组网应用最广泛的MAC协议IEEE802.11的原理做了详细的阐述,指出了其影响MAC协议性能的重要部分:二进制指数退避算法。并对目前已有的改进退避算法进行了分类介绍,从而展开了对802.11DCF中退避算法的研究工作。理论研究后,通过NS2对802.11DCF在不同场景下进行了仿真分析,说明了BEB(Binary Exponential Back-off)算法引起网络节点不公性占有信道的原因。接下来对MILD算法进行仿真分析,与相应场景下BEB算法的仿真结果比较,深入理解了MILD算法的改进思路与其优劣性能。而后对802.11DCF进行了马尔科夫建模,通过数学推导求解了网络到达最大饱和吞吐量的最佳分组传输概率。最后,提出了基于概率选择的退避算法SPB(Selection-Probability-based Back-off)。然后通过对NS2中802.11协议代码底层协议的修改,形成了基于SPB算法的802.11MAC协议,并通过不同场景仿真,与BEB算法和MILD算法进行了比较分析,得出SPB算法公平性比BEB与MILD算法有较大提升,有很好的适应性。
【关键词】：无线自组网 MAC协议 IEEE802.11 退避算法
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-17
• 1.1 课题背景及研究意义8-10
• 1.2 国内外研究现状10-16
• 1.2.1 无线自组网MAC协议研究现状10-11
• 1.2.2 退避算法的研究现状11-16
• 1.3 本文主要内容及文章结构16-17
• 第2章 无线自组网中MAC协议的研究17-28
• 2.1 无线自组网MAC协议概述17-22
• 2.1.1 MAC协议研究热点18-19
• 2.1.2 MAC参数指标19-20
• 2.1.3 MAC协议的分类20-22
• 2.2 IEEE802.11协议研究22-26
• 2.2.1 IEEE802.11协议概述22-23
• 2.2.2 802.11DCF原理23-26
• 2.3 MAC退避机制的原理26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第3章 MAC协议退避算法性能分析28-43
• 3.1 无线自组网中 802.11DCF协议不公平性分析28-33
• 3.1.1 BEB算法导致的不公性分析28-31
• 3.1.2 多跳转发的不公平性分析31-32
• 3.1.3 TCP的拥塞机制导致的不公性分析32-33
• 3.2 MILD算法仿真分析33-37
• 3.2.1 MILD算法描述33-34
• 3.2.2 MILD算法仿真34-37
• 3.3 802.11MAC协议的马尔科夫模型37-42
• 3.3.1 马尔科夫链分析模型37-40
• 3.3.2 最大饱和吞吐量分析40-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第4章 IEE802.11 DCF退避算法的改进43-56
• 4.1 DCF退避算法的改进43-46
• 4.1.1 算法改进思路43-44
• 4.1.2 算法描述44-46
• 4.2 基于NS2的SPB算法的实现46-49
• 4.2.1 NS2仿真工具简介46-47
• 4.2.2 NS2中 802.11DCF代码分析47-48
• 4.2.3 SPB算法的实现48-49
• 4.3 SPB的仿真分析49-55
• 4.4 本章小结55-56
• 结论56-58
• 参考文献58-61
• 攻读硕士学位期间发表的论文61-63
• 致谢63

  本文关键词：基于退避机制的自组织网络接入算法的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：435495