無線多跳Ad hoc網(wǎng)絡負載均衡關鍵技術研究.pdf

1、MANET（Mobile Ad hoc Network）網(wǎng)絡一直是下一代無線通信系統(tǒng)中的一個研究熱點。這種網(wǎng)絡無需依賴任何基礎設施，移動節(jié)點可以通過自組織的方式建立動態(tài)、高效、抗毀性高的通信系統(tǒng)。 為了滿足自組織網(wǎng)絡對于負載均衡傳輸?shù)男枨?，本文重點對解決Ad hoc網(wǎng)絡負載均衡相關問題在MAC層協(xié)議性能分析，理論建模以及適用于負載均衡的新型路由協(xié)議和新型傳輸協(xié)議等幾個方面展開了研究。 本文的主要工作包括： （1）

2、首先分析了網(wǎng)絡在多跳下采用不同MAC層協(xié)議在單信道下的性能比較，定性給出了隱藏終端和暴露終端對網(wǎng)絡性能帶來的影響，提出了一種適用于多信道傳輸?shù)腗AC層協(xié)議。這種新協(xié)議通過通告空閑信道的方式實現(xiàn)了多個信道之間的無沖突分配，起到了一定的負載均衡作用。同時，該新型多信道MAC層協(xié)議為負載均衡相關的路由協(xié)議和并行多路徑傳輸協(xié)議提供了底層的協(xié)議支撐，共同構建了Ad hoc網(wǎng)絡中負載均衡的實現(xiàn)體系。 （2）對無線多跳Ad hoc網(wǎng)絡進行了建

3、模分析。在對單跳Ad hoc網(wǎng)絡進行理論分析的基礎上，提出了一種適用于多跳Ad hoc網(wǎng)絡的Markov分析模型。該模型對自組織網(wǎng)絡MAC層節(jié)點狀態(tài)的轉換概率，轉換時間等進行了詳盡的刻畫，對網(wǎng)絡吞吐量和延遲進行了理論計算。仿真結果表明，理論模型和仿真結果可以達到很好的擬合。該仿真模型對文章后半部分網(wǎng)絡負載均衡路由和傳輸問題的分析提供了重要的理論基礎。 （3）以網(wǎng)絡節(jié)點的負載均衡為目標，提出了一種適用于Ad hoc網(wǎng)絡的多路徑負載

4、均衡路由協(xié)議。該協(xié)議以節(jié)點連接度作為判斷節(jié)點是否過載的條件，有效的避免了扭曲路由和瓶頸節(jié)點的產(chǎn)生，實現(xiàn)了負載均衡的目的。分析結果表明，該路由協(xié)議實現(xiàn)了負載均衡，提高了節(jié)點的路由成功率和穩(wěn)定性。 （4）為了與負載均衡多路徑路由協(xié)議相匹配，提出了一種適用于Ad hoc網(wǎng)絡的并行多路徑傳輸協(xié)儀WCMT-SCTP。該傳輸協(xié)議能夠實現(xiàn)同一個業(yè)務在多路徑下的同時傳輸，有效地利用了帶寬受限的無線資源。分析結果表明，該改進傳輸協(xié)議能夠比傳統(tǒng)的傳