无线自组织网络中的分组调度算法研究

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无线自组织网络(又称无线移动Ad Hoc网络)是一种新兴的移动通信网络。随着无线自组织网络研究和应用的进展,人们对它提出了更高的要求。论文主要研究适用于无线自组织网络环境的分组调度算法。在分析了国内外在无线自组织网络分组调度算法领域研究现状的基础上,选择MGD(Modified Galois Field Desilm)算法为重点研究目标,主要研究内容如下:   ①对MGD算法进行了详细的分析,总结了MGD算法的优、缺点。MGD算法的优点是在保证节点之间传输正常的情况下,通过减少帧长度的大小,有效地降低了网络开销。MGD算法存在的缺点包括:发送节点与其它节点碰撞产生的时隙浪费以及未分配的空闲时隙的浪费。对MGD算法的最小帧长度进行了公式推导证明,并对GRAND算法和MGD算法的帧长度进行了数值计算比较分析,验证了MGD算法具有比GRAND算法更小的帧长度,从而说明了MGD算法的网络开销较小。借鉴GRAND算法的性能参数推导方法,对MGD算法进行了相应的公式推导,包括对其最小吞吐量、最大时延以及最小时延的公式推导。   ②针对无线自组织网络中信道资源紧缺,节点竞争共享信道的特点,以及MGD算法的两个时隙浪费情况,引入IEEE802.11的RTS/CTS握手机制对MGD算法的两种时隙浪费进行了相应的改进:通过RTS/CTS握手机制,节点将发现当前时隙是否属于上述两种时隙浪费情况,如果属于则节点以某一概率进行分组传输。通过这种改进,使得浪费时隙得到了利用,从而达到提高系统吞吐量的目的。   ③根据GRAND算法的性能参数推导过程,对改进算法的最小吞吐量、最大时延以及最小时延的公式进行了推导,并对改进算法和MGD算法的性能参数进行了数值计算比较分析。分析结果显示:改进算法在吞吐量、时延等方面都具有优越性,为实际系统的设计和规划提供了参考。
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