论文部分内容阅读
近年来,笔记本计算机得到了快速普及,各种基于无线和红外技术的通信设备广泛出现,移动通信、移动终端技术高速发展。在这样的背景下,由于移动性、灵活性和自治性为组网带来的极大方便,Ad Hoc网络在非军事领域的应用研究得到了长足的发展。Ad Hoc网络路由算法及与蜂窝网混合组网等方面的研究逐渐成为热点研究领域。本文对现有Ad Hoc网络路由发现算法和路由选择算法进行分类研究、分析其优缺点,探讨了广播在路由发现过程中的重要作用、广播风暴产生的原因和避免的方法、IEEE 802.11 MAC (Media Access Control,媒体访问控制)层随机接入机制,并提出了Ad Hoc网络中一种新型平衡节能的路由算法(Balanced Energy-Efficient Routing Scheme, BEERS)。与已有的Ad Hoc网络路由算法相比,本文提出的算法从节点间距离和节点能量消耗平衡的角度出发,在考虑全网节能的同时更加关注节点间能量消耗的平衡性,从而使得网络具有更长的生存时间。同时该算法通过随机评估时延(Random Assess Delay,RAD)和统一退避思想进一步减少碰撞、提高转发效率。本文设计了具有独立网络层路由模块及相应上下层间接口的AdHoc网络仿真平台。该平台可以适用于不同的Ad Hoc网络路由算法,同时可以为Ad Hoc网络系统仿真提供网络层及其以下各层的仿真模块。本文对所提出的平衡节能路由算法和基于计数器的路由算法进行仿真实现,并针对不同场景进行比较。仿真结果显示,相比基于计数器的算法,本文提出的算法在节能、能量消耗平衡、网络生存时间方面都具有更好的性能表现,特别是在节点越密集、节点移动速度越快的场景中,性能优势越发明显。本文还考虑未来移动通信系统中Ad Hoc网络与蜂窝网混合组网模式为网络带来增加覆盖范围、降低功耗、业务流量均衡等方面优势,提出一种适用于混合组网模式下两跳OFDMA (Orthogonal FrequencyDivision Multiple Access,正交频分多址)系统中的资源调度算法。该算法同时考虑直连用户链路情况、中继节点链路情况和两跳通信用户和中继节点间的链路情况,在保障业务QoS (Quality of Service,服务质量)的情况下尽量提高用户公平性和系统吞吐量。通过对该算法和两跳比例公平算法(Two-Hop Proportional Fairness, THPF)进行仿真比较分析得到如下结论:该算法相比于THPF算法在系统吞吐量、平均业务时延和平均丢包率方面性能具有较大幅度提高,尤其是在用户数量增加的情况下,性能优势更加明显。