Ad Hoc网络MAC层协议研究及仿真

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Ad Hoc网络是一种没有固定基础设施的多跳无线自组织网络,网络内每一个节点都可以随机移动接入,节点身兼双重角色,既可以充当终端又可以充当路由器。节点的接入特性决定了MAC层协议较适合采用CSMA/CA接入机制,该机制主要解决:载波侦听及冲突避免、隐藏终端、暴露终端、信道公平访问等问题。节点能否有效地避免冲突、公平的访问信道主要是由退避算法的性能决定,本文重点就是分析已有退避算法的原理和不足,在此基础上对现有退避算进行改进优化。本文首先对无线Ad Hoc网络的发展、关键技术及MAC协议国内外研究现状进行了简单介绍。其次,文章对MAC层接入机制及常用协议作了简要的介绍,重点分析了Ad Hoc网络MAC层接入控制方法、功能、退避机制和存在的问题。然后,阐述了Ad Hoc网络MAC层常用的BEB退避算法、MILD退避算法、EIED退避算法的原理,通过不同的场景,对三种退避算法的性能进行了仿真验证,分析了它们的性能。最后,文章提出了两种改进的Ad Hoc网络MAC层退避算法,阐述了它们的基本原理,从理论层面分析了算法中主要参数对网络性能的影响,并利用OPNET软件对两种退避算法的性能进行了仿真验证,比较了它们的性能,从而为实际网络环境下评估改进后算法的性能提供参考。
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