无线Ad Hoc网络是一种无中心、自组织的无线网络,因其具有组网灵活、自主运行等优点,广泛应用在军事通信、地震救灾等无基础设施且需快速组网的场合。随着无线Ad Hoc网络通信技术的发展,无线Ad Hoc网络的通信需求由传统的数据业务、语音业务扩展到有QoS需求的多媒体业务。由于无线Ad Hoc网络具有拓扑结构和链路状态的时变性、节点能量受限等特点,无线Ad Hoc网络的Qo S保障实现起来较为复杂。无线Ad Hoc网络的QoS保障需要各个协议层协同工作,因此,针对无线Ad Hoc网络设计合适的QoS保障模型是无线Ad Hoc网络QoS保障研究的关键。本文首先介绍和分析了Ad Hoc网络中现有的QoS模型,如传统的IntServ模型和DiffServ模型、EPDS模型、SWAN模型及其改进模型PSWAN模型等,详细分析了上述QoS模型的工作机制、适用范围和优缺点。同时,通过查阅大量文献,本文总结了QoS保障相关技术,如IFS分化、实时ECN等,并详细分析了它们的工作原理和适用范围等。针对现有Ad Hoc网络QoS模型的不足,本文提出了一种基于QoS信息统计的服务质量保障模型QIS模型。QIS模型是一种分布式、无状态、不需要任何控制信息交互的QoS模型。QIS模型的基本思想是利用业务分组回复包中携带的端到端QoS信息,建立网络节点的局部QoS信息统计表。当需要发送业务分组时,节点参考本地局部QoS信息统计表中的端到端QoS信息,使用自适应按需加权的方法,以实现业务接入管理、分组调度、网络拥塞控制等,从而保证不同业务分组的端到端QoS需求。与其他QoS模型相比,QIS模型可以提供分组级的接入管理,且可以在业务传输路径上的各个节点中实行。因此,QIS模型可以更好地适应Ad Hoc网络的动态特性。QIS模型分组调度模块将基于优先级调度、基于概率调度和基于剩余QoS需求调度三者结合起来,在保证高优先级业务QoS性能的基础上,防止低优先级业务被“饿死”,同时,分组调度模块可以在一定程度上减小业务丢失率。QIS模型业务源模块还扩展了业务类型和优先级,以便于Ad Hoc网络提供较细粒度的业务服务分化。同时,QIS模型是完全分布式的结构,所有判断和决策均在本节点内完成。由于使用基于QoS信息统计的方式,QIS模型不需要发送任何额外的控制分组就可以实现业务分组的QoS保障,从而不会增加网络管理开销。最后,本文对提出的QIS模型在OPNET仿真软件下进行了分析建模,搭建了无线Ad Hoc网络的仿真平台。仿真结果表明:在平面Ad Hoc网络场景和分级Ad Hoc网络场景下,和EPDS模型、PSWAN模型相比,由于QIS模型采用了基于QoS信息统计的方法和逐跳的接入管理机制、分组调度机制等,本文所设计的QIS模型均可以合理地保障业务分组的时延和丢包率等QoS需求,实现业务分组服务分化,能够较好地满足无线Ad Hoc网络中多媒体业务流传输的QoS需求,比现有的QoS模型的QoS保障性能更好。