基于NsZ的AdHoc网络Mac层协议的分析与研究

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无线AdHoc网络是由无线移动节点组成的分布式的自组织网络,具有不需要固定基础设施、不受固定拓扑的结构限制、可以快速组网等特点,应用广泛。在无线AdHoc网络中,由于其特殊的信道的共享方式,可能会有多个节点同时接入信道,使节点之间发生报文冲突,导致信道资源浪费,吞吐量显著下降。为了解决这些问题,就需要信道接入控制协议来更有效、有序和公平地控制节点使用共享信道。  本文对目前在AdHoe网络中应用最为广泛的IEEE802.11 MAC协议进行了介绍,用Markov模型分析了IEEE802.11DCF饱和状态下的性能问题,发现退避机制和网络规模对系统性能有很大的影响,并对其进行了仿真验证。为了提高和改善802.11DCF的性能问题,本文着重分析了影响性能的退避算法,对二进制指数(BEB)退避算法、乘性增加线性减少(MILD)退避算法、指数增加指数减小(EIED)退避算法和基于。TCP报文长度的自适应退避算法在Ad Hoc网络环境下进行了仿真比较,并分析了各种算法的缺陷,在此基础上对二进制指数退避算法进行了改进。改进算法为了提高和改善802.11DCF的性能,从两个角度对二进制指数退避算法进行了改进:使用了新的CW(竞争窗口)的更新规则--幂指数的更新规则和依据TCP的长度调节CWmin(最小竞争窗口)的值。  本论文运用NS2仿真工具对改进算法后的网络的吞吐量,信道接入的公平性进行分析,结果表明,与BEB算法相比,新的退避算法能很好的提高信道接入的公平性,与基于TCP报文长度的自适应退避算法相比,新的算法能提高网络吞吐量,所以新的算法很好的结合了两者的优点,具有较好的性能。
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