無線自組織網(wǎng)絡(luò)路由及MAC協(xié)議關(guān)鍵技術(shù)研究

內(nèi)容概要

第1章對無線Ad
Hoc網(wǎng)絡(luò)的基本概念、發(fā)展歷史、應(yīng)用范圍、體系結(jié)構(gòu)及無線自組網(wǎng)中的路由協(xié)議和MAC協(xié)議進(jìn)行簡單介紹。
 第2章描述了基于地理位置信息的自適應(yīng)路由算法uAR(Location—Aidcd
Adaptivc Routing
Protoc01)，通過采用分層的體系結(jié)構(gòu)在全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上獲得一致的拓?fù)湟晥D，從而消除了傳統(tǒng)分布式預(yù)測機(jī)制所帶來的節(jié)點(diǎn)位置的不確定性，通過路由前的位置查詢避免洪泛，降低系統(tǒng)開銷。
 第3章提出一個(gè)顯式阻塞通知算法EBN(Explicit Block
Notification)來解決無線自組織網(wǎng)絡(luò)中的隱接收終端問題。EBN通過增加一個(gè)控制信令BN(Block
Notiffcation)來修改傳統(tǒng)的信令交互控制序列，明確隱終端的當(dāng)前狀態(tài)，利用查詢／等待模式消除分組的盲目發(fā)送，從而解決隱接收終端問題。
第4章對傳統(tǒng)無線自組網(wǎng)中典型的退避算法進(jìn)行了總結(jié)，從沖突解析的角度分析了傳統(tǒng)MAC層退避算法存在的問題，并首次提出了沖突分類模型，將網(wǎng)絡(luò)中的沖突分成交叉沖突和同級沖突，并且明確指出：針對這兩種不同類型的沖突應(yīng)該采取不同的處理方式。采取競爭窗口離散化的方式避免了交叉沖突，同時(shí)通過設(shè)置合適的窗口大小，在保證同級沖突解析的同時(shí)減小分組時(shí)延。
第5章基于沖突分類模型，提出了兩個(gè)算法：沖突分類解析算法CCR和無沖突分類解析算法CF—CCR。這兩個(gè)算法適用場景不同，與標(biāo)準(zhǔn)IEEE802．11
DCF協(xié)議相比，均可獲得性能的全面提升。
 第6章對全書的內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)，并指出了未來研究工作的方向。

書籍目錄

1．緒論
　1．1 引言
　1．2 無線自組織網(wǎng)絡(luò)概述
　1．3 無線自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議
　1．4 無線自組織網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議
　1．5 研究方法
2．基于地理位置信息的路由
　2．1 基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的路由協(xié)議
　2．2 先應(yīng)式路由協(xié)議
　2．3 反應(yīng)式路由協(xié)議
　2．4 混合式路由協(xié)議
　2．5 位置信息服務(wù)
　2．6 位置輔助的廣播協(xié)議
　2．7 位置輔助的單播協(xié)議
　2．8 現(xiàn)有位置信息服務(wù)協(xié)議
　2．9 位置輔助自適應(yīng)路由算法
　2．10 性能評估
　2．11 本章小結(jié)
3．顯式阻塞通知算法
 3．1 信道共享方式
　3．2 暴露終端問題
　3．3 隱終端問題
　3．4 隱接收終端問題
　3．5 顯式阻塞通知算法
　3．6 性能評估
　3．7 本章小結(jié)
4．沖突分類模型
 4．1 退避機(jī)制簡介
 4．2 常用退避算法
 4．3 傳統(tǒng)退避算法存在的問題
 4．4 沖突分類模型
 4．5 沖突解析策略分析
 4．6 本章小結(jié)
5．基于分類模型的退避算法
　5．1 設(shè)計(jì)原則
　5．2 沖突分類解析算法
　5．3 無沖突分類解析算法
　5．4 性能評估
　5．5 本章小結(jié)
6．總結(jié)與展望
　6．1 本書總結(jié)
　6．2　后續(xù)工作展望

章節(jié)摘錄

　?。?）實(shí)用化和標(biāo)準(zhǔn)化　　目前實(shí)際的自組織網(wǎng)絡(luò)規(guī)模都比較小，無線鏈路的速率也較低。隨著無線網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，將會(huì)出現(xiàn)多種形式的自組織網(wǎng)絡(luò)，比如大規(guī)模、高速的無線自組織網(wǎng)絡(luò)等。但是，這些自組織網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)終端的移動(dòng)速度、移動(dòng)模式、終端密度、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、無線鏈路的質(zhì)量等情況可能完全不同。對于路由協(xié)議的設(shè)計(jì)一般有兩種不同的方式：一種方式是提出一個(gè)可適應(yīng)于多種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的路由協(xié)議，這顯然是很難做到的；另一種方式是針對不同特性的網(wǎng)絡(luò)提出相應(yīng)的路由協(xié)議（現(xiàn)有的各種路由協(xié)議都是基于某種特定的場景下提出的）①?！　÷酚蓞f(xié)議要實(shí)用化，必然要有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。如果是一個(gè)可自適應(yīng)多種網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議，標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)要容易些，但這是一個(gè)非常具有挑戰(zhàn)性的工作。目前，無線自組織網(wǎng)絡(luò)仍然沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，只有涉及路由協(xié)議的相關(guān)草案。標(biāo)準(zhǔn)的制定對于無線自組織網(wǎng)絡(luò)的推廣使用有著極其重要的作用。有了標(biāo)準(zhǔn)，來自不同廠商的移動(dòng)終端之間才會(huì)有互連組網(wǎng)的基礎(chǔ)，開放性的產(chǎn)品之間才有競爭性，才有大批生產(chǎn)的可能，從而降低成本和價(jià)格，使得該項(xiàng)技術(shù)最終被市場認(rèn)可?！　。?）定位技術(shù)應(yīng)用　　隨著定位技術(shù)的發(fā)展和日趨成熟，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可以迅速獲得較精確的地理定位信息和統(tǒng)一的時(shí)鐘標(biāo)識。越來越多的小型、廉價(jià)的GPS接收機(jī)使得移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在室外快速定位成為可能。在室內(nèi)，運(yùn)用紅外、超聲和無線電技術(shù)，利用信號強(qiáng)度或信號到達(dá)時(shí)間同樣可以較精確地獲得節(jié)點(diǎn)的相對位置信息。因此，結(jié)合無線自組織網(wǎng)絡(luò)本身的特點(diǎn)，充分利用位置信息來優(yōu)化路由協(xié)議是一種趨勢。利用位置信息輔助路由具有以下優(yōu)點(diǎn)：　　·如果節(jié)點(diǎn)收發(fā)功率一定，可以通過節(jié)點(diǎn)相對位置獲得鏈路狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔ⅲM(jìn)而減少路由發(fā)現(xiàn)的通信開銷和時(shí)間開銷，實(shí)現(xiàn)無線自組織網(wǎng)絡(luò)的高性能路由?！　　た梢酝ㄟ^節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)來對節(jié)點(diǎn)的位置（當(dāng)前位置和今后的位置）進(jìn)行估計(jì)和預(yù)測，提高節(jié)點(diǎn)的位置精度，減少位置更新分組的通信開銷?！　　?/pre>








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