无线Ad Hoc网络支持QoS的研究进展与展望

无线ad hoc网络的应用环境以及与Internet的互连要求它必须提供一定的服务质量(QoS)保证,然而,无线信道固有的特点及节点移动造成网络拓扑的频繁变化,使得在无线ad hoc网络中支持QoS面临许多新的挑战.从无线ad hoc网络的QoS体系结构、QoS路由、QoS信令、支持业务区分和资源预留的介质访问控制协议这4个方面出发,对近年来国内外在该方向取得的研究成果作了全面的概括总结和比较分析,系统阐述了在无线ad hoc网络中支持QoS的问题,指出了亟待解决的问题和今后的研究方向.

无线Ad hoc网络及其研究难点

无线Adhoc网络作为没有基础设施的网络 ,在军事和民用方面具有广阔的应用前景 ,是目前网络研究中的热点问题。本文对无线Adhoc网络进行了详细的论述 。

无线Ad Hoc网络中保留最小能量路径的拓扑控制算法

提出一个分布式的拓扑控制算法,通过改变节点的传输功率,该算法产生的无线网络拓扑结构具有最小能量特性,即它保留了网络中任意一对节点之间的最小能量路径.该算法不仅适用于同质的无线Ad Hoc网络,而且也适用于异质的网络.仿真研究表明,提出的算法在平均节点度和传输功率的效率方面均优于基于直接传输区域的拓扑控制算法.

一种最大化网络吞吐量的认知无线Ad Hoc网络跨层优化算法

认知无线Ad hoc网络(cognitive wireless ad hoc networks)是由一组具有认知决策能力的节点以多跳无线方式组成的智能网络.网络容量的求解与网络吞吐量的优化是该类网络研究的难点.作者首先推导了混叠模式下认知无线Ad hoc网络容量上界的闭合表达式,并指出该上界只与用户空间分布特性相关;然后提出了一种新的基于遗传算法的跨层优化算法,通过联合优化邻居选择与功率分配实现网络吞吐量的最大化;最后仿真验证了该算法的有效性,结果表明网络吞吐量能较好地逼近网络容量上界.

无线Ad hoc网络中基于节点位置的功率控制算法

为了降低无线Ad hoc网络中节点的能量消耗,该文提出了一种基于节点位置的功率控制算法(PCAP)。PCAP算法通过分析节点间的位置关系,建立节点的优化邻居集合,并对路由层报文、MAC层控制报文和其它数据类报文使用不同的功率控制策略。PCAP算法在保证网络连接性的同时能降低网络能量消耗,计算机仿真表明,PCAP算法在MAC层的吞吐量、MAC层丢包、端到端时延等方面取得较好的性能表现。

无线Ad Hoc网络QoS路由协议研究的进展与展望

无线ad hoc网络是一种无固定通信设备支持、节点可自由移动的多跳全分布式无线网络。无线ad hoc网络的应用环境以及与Internet的互连要求它必须提供一定的服务质量(QoS)保证,而QoS路由协议是无线ad hoc网络支持QoS的一个关键理论和技术,也是目前的一个研究热点。本文回顾了近年来国内外在无线ad hoc网络QoS路由协议研究方面取得的研究成果,对已有的无线ad hoc网络的QoS路由协议进行了分类,并对它们作了较全面的概括总结和深入的比较分析,系统阐述了在无线ad hoc网络中实现QoS路由协议时需要考虑的因素,指出了亟待解决的问题和今后的研究方向。

运动对无线Ad Hoc网络中保持连通的临界传输半径的影响

为了研究如何选择移动Ad Hoc网络保持连通的临界传输半径,定义了反映随机路点运动模型对临界传输半径影响的本质参量停留概率.该参量反映了网络趋于静止的趋势,并由更新理论推导出停留概率与随机路点运动模型的运动参数停留时间,最小速度和最大速度之间的关系式.仿真结果表明,运动参数通过本质参量停留概率而影响临界传输半径.给定运动参数,便可确定停留概率,如果停留概率小于0.5,运动时的临界传输半径比静止时大10%,否则二者可近似认为相等.

无线Ad Hoc网络中AODV路由算法的研究与改进

无线Ad Hoc网络是一个多跳的、临时的、对等的自治系统,它由一组带有无线收发信装置的移动节点组成。由于在军事通信、紧急救援、传感器网络等通信场合的广泛应用,无线Ad Hoc网络成为当前研究的热点之一。针对无线AdHoc网络中AODV路由协议算法在网络拓扑结构改变后出现的性能缺陷,提出了一种改进后的AODV路由协议M_EAODV,通过设置多条备份路由来减少链路修复。仿真结果表明,改进后的AODV在分组传送成功率、平均端到端时延、路由开销等性能方面都得到了有效改善,能够在链路中断后迅速启用备份路由,更适应于拓扑结构变化快的网络环境。

一种基于最短路径树的无线Ad hoc网络拓扑维护算法

该文主要研究了无线Ad hoc网络中节点失效的情况下,如何维护网络的连通性和拓扑的性能,并且尽可能地降低拓扑维护的开销。提出了基于最短路径树的拓扑维护算法。该算法在拓扑变化时首先触发失效节点的邻节点响应(即重新运行拓扑控制算法),在不增加额外通信开销的情况下,响应的节点根据相互发送的Hello分组来判断网络是否连通;如果不能确定网络是连通的,再触发失效节点的其它可达邻近节点响应。仿真研究表明,算法显著地减少了拓扑维护的开销,维护后的拓扑结构在功率有效性和功率扩展因子等方面也取得了好的性能。

链路层重传对无线Adhoc网络TCP性能影响的研究

在基于IEEE802.11MAC接入的无线Adhoc网络中,突发性较弱的TCP反向应答包在与正向数据包竞争信道时处于劣势,从而引起TCP连接周期性的多余重传.静态拓扑研究表明,适中的链路层重传上界(如5次)可获得最优的TCP性能,且该最优重传上界与网络业务负载大小有关系;动态拓扑研究则显示,不同节点移动速度对链路层重传上界不敏感.

一种新的用于无线Ad hoc网络中视频传输的多路径包调度算法

该文提出了一种新的在无线Adhoc网络中进行视频传输的多路径包调度算法(MPPA)。该算法充分考虑到视频流传输的特殊QoS要求,针对视频流中的每个数据包进行操作,通过计算将其指定在某条路径上传输。避免了传统多路径传输中的接收端数据包乱序和重新排序的问题,有效地减小了接收端的启动延时和缓冲区需求。同时仿真结果验证了上述理论的正确性。

无线Ad hoc网络路由协议的分析比较

无线adhoc的路由算法是adhoc领域的研究难点。论文分析了四种路由协议DSDV、CGSR、AODV、DSR的机制,并进行了网络模拟试验,在网络时延、吞吐量、路由开销、平均跳数等方面进行了对比。试验结果表明按需路由在无线adhoc网络环境下具有更好的性能。

无线Ad hoc网络中的丢包分析模型研究

针对无线Ad hoc网络中的丢包现象,假设网络中节点的丢包率是与归一化吞吐量有关的,并且在此假设的基础上提出一种分析丢包率的数学模型,利用这种模型可以一定程度的解释无线Ad hoc网络中的丢包。仿真结果表明利用该模型的理论分析结果与仿真结果具有相当的相似性,表明该模型在一定程度上解释了无线Ad hoc网络中的丢包问题。

无线Ad hoc网络中面向能量有效的拓扑控制研究

提高网络的能量有效性是Adhoc网络设计的重要目标之一,拓扑控制是从网络级层面提高Adhoc网络能量有效性的一种重要手段。对面向能量有效的两种基本拓扑控制机制进行了介绍,重点分析、总结了基于发射功率控制的能量有效拓扑控制的现有研究情况,最后指出了该领域的一些研究方向。

无线ad hoc网络中基于帧传输效率的拥塞控制方法

提出以一种基于帧传输效率的MAC层拥塞通告机制,当中间节点检测到帧传输效率小于某一阈值时,通过ECN通告使发送方主动降低发送速率。该机制只需在链路层完成,不需改变现有的传输层协议。仿真结果表明该方法能较大地提高网络的效率,尤其在多流情况下比原有的TCP协议的吞吐量提高了50%左右,同时能够保证多流之间的公平性。

无线Ad hoc网络容量的研究综述

无线 Ad hoc 网络容量是评估网络性能的重要参数,它的研究以改善网络性能为出发点,提供构建优质网络的理论依据。本文总结了无线 Ad hoc 网络容量的研究成果,根据方法的不同将其分为两类:一类是采用不同的方法推导网络容量的极限;另一类是采用不同的假设条件和业务类型推导网络容量的极限。在此基础上,我们对无线 Adhoc 网络容量研究的发展趋势做了预测。

D-PRMA:一种新的无线Ad Hoc网络资源预留MAC机制

支持资源预留的介质访问控制(MAC)机制是无线ad hoc网络提供服务质量保证的关键。本文在分析分组预留多址接入(PRMA)的基础上,给出了一种新的支持资源预留的无线ad hoc网络MAC机制:分布式PRMA (D-PRMA)。D-PRMA的主要特点是分布式的,这适合无线ad hoc网络无中心的特点,同时,D-PRMA具有很短的碰撞持续时间,支持不同速率的实时业务,避免了对分组的分片和重组。通过仿真,本文进一步分析了D-PRMA 的性能,仿真结果表明D-PRMA能保证实时业务的带宽和时延。

无线AdHoc网络中的功率控制问题

分析了Adhoc网络中节点的能量消费模式 ,详细论述了几种MAC层的功率控制技术和网络层具有能量意识的路由的主要度量准则 。

一种新的无线Ad hoc网络中的多路径路由及流量分配算法

结合无线Ad hoc网络与多媒体业务的特点,提出了一种新的适用于在无线Ad hoc网络中传输多媒体业务的多路径路由及每条路径上的流量分配算法.针对多路径路由,优先选择延时最短的路径,在此基础上选择多条路径来满足业务带宽的需求.流量分配算法中使用FEC编码对传输的业务流进行纠错,并给出了根据信道信噪比等特性计算FEC编码速率的算法,该算法能够较好地适应多媒体业务对实时性要求较高的特点,同时能够对无线链路达到最优的利用.仿真结果显示,所提算法能够很好地增加网络的利用率,有效地减小多路径的传输延时.

无线ad hoc网络中多路径负载平衡性能分析

提出了一种新颖的分析模型来计算无线ad hoc网络中多路径情况下的负载。该模型考虑到多路径的数目、路由的选取方法以及网络中节点的密度等条件,能够对不同网络条件下的负载进行较好的分析与理论计算。仿真结果与理论计算有良好的一致性,结果表明在无线ad hoc网络中简单地使用多路径路由并不能有效地平衡网络负载。这一结论与目前普遍认定的结论(在无线ad hoc网络中使用多路径路由和在有线网络中使用多路径路由一样, 可以很好地平衡网络负载、增加网络的吞吐量)是不一致的。