无线自组网支持QoS的路由协议研究

论文摘要

随着Ad Hoc网络传输多媒体业务需求的增加,相应地提出了服务质量(QoS)的要求。由于Ad Hoc网络本身具有分布式控制、无线信道容量受限以及节点、链路和网络拓扑状态不断变化等特点,支持QoS要求是一项具有挑战性的任务。本文在Ad Hoc网络中QoS问题现有研究的基础上通过分析总结,提出了一些改进算法,构造了一种支持实时业务的Ad Hoc网络QoS服务机制。Ad Hoc网络是由一组带有无线收发装置的移动终端组成的一个多跳的临时性自治系统。随着人们对通信业务要求的不断提高,对带宽、时延、误码率等性能参数提出了不同程度的保障要求,因此要求Ad Hoc网络能够为某些业务提供服务质量(QoS)保障。但由于Ad Hoc网络无线链路的时变特性、网络拓扑结构的动态变化、移动终端设备电池容量受限等特点,使其相对于固定无线网络及有线网络提供有保证且稳定的QoS保障要困难得多,非常具有挑战性。本文首先对目前几种基于带宽和时延约束的QoS路由协议进行了介绍。改进了DSR动态源路由协议使其支持QoS要求。DSR协议是专用于Ad Hoc网络的简单有效的按需路由协议,主要由路由发现和路由维护两个机制组成。DSR协议具有以下优点:允许到目的节点有多条路径、允许由于负载均衡和健壮性等要求选择不同传输路径、容易避免环路、支持单向链路和针对网络拓扑变化可以快速的修护路由。本文总结了当前DSR协议的QoS研究进展,对不同的改进方案加以分类比较,指出了存在的问题。针对Ad Hoc网络中基于资源预留的QoS算法所带来的复杂度问题,本文提出了适合该网络的测量可用带宽算法,并且改进DSR协议使其支持QoS。仿真结果表明,这种改进的QoS路由比原有的路由性能上有较大改进。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 服务质量的基本理论
• 1.2 参考模型
• 1.2.1 影响 QoS 参数的网络特性
• 1.2.2 互联网中 QoS 实现策略
• 1.3 无线自组网络 QoS 研究进展
• 1.3.1 无线自组网络概述
• 1.3.2 无线自组网络 QoS 机制
• 1.4 本文研究的目的和任务
• 2 基于QoS 的Ad Hoc 路由协议综述
• 2.1 引言
• 2.2 基于QoS 的Ad Hoc 路由协议
• 2.2.1 基于QoS 的DSDV 路由协议
• 2.2.2 基于QoS 的AODV 路由协议
• 2.2.3 基于QoS 的CEDAR 路由协议
• 2.2.4 基于QoS 的TBP 路由协议
• 2.3 本章小结
• 3 QDSR 路由算法
• 3.1 DSR 路由协议的基本思想
• 3.1.1 路由发现过程
• 3.1.2 路由维护过程
• 3.2 QDSR 路由算法的实现机制
• 3.2.1 现有 DSR 的 QoS 路由协议
• 3.2.2 路由发现过程
• 3.2.3 QDSR 路由算法的实现
• 3.3 性能仿真与分析
• 3.3.1 网络仿真性能参数定义
• 3.3.2 仿真结果及分析
• 3.4 本章小结
• 4 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 附录