Ad Hoc中基于MAC層的交換技術(shù).pdf

1、Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是由一組帶有無線收發(fā)裝置的移動終端節(jié)點(diǎn)組成的一個多跳的臨時性的自治系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)中的移動終端既是通信終端，又具有路由器的功能，并且可以自由移動，可以通過無線連接構(gòu)成任意的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。?shù)據(jù)以多跳的方式傳送，網(wǎng)絡(luò)無需固定基礎(chǔ)設(shè)施的支持。
　　 與傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)和蜂窩網(wǎng)絡(luò)相比，Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)沒有基礎(chǔ)設(shè)施，每個節(jié)點(diǎn)都可能隨時進(jìn)入和離開網(wǎng)絡(luò)，整個網(wǎng)絡(luò)分布式進(jìn)行。由于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動態(tài)變化、沒有中心節(jié)點(diǎn)控制、帶寬受限、能量有限等原因

2、，使得Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)存在許多問題。本文對Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議、分簇算法等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究，并取得了一些創(chuàng)新性的研究成果。本文的主要工作包括：
　　 1．分簇算法是Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)和研究熱點(diǎn)。在大規(guī)模移動的AdHoc網(wǎng)絡(luò)中，分簇算法可以改善網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能。本文提出了一種新的基于多跳的分簇算法。提出的算法可以產(chǎn)生比較小的簇數(shù)目，其中簇的規(guī)模比較大，從而更好的支持大規(guī)模的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)。提出的算法可以

3、利用路由信息來調(diào)整簇拓?fù)洌瑥亩鴾p少簇維護(hù)控制開銷，并延長簇頭的生存時間。分簇算法的目的是獲得可擴(kuò)展性和高效地路由。仿真結(jié)果顯示提出的算法在成簇數(shù)目和連接率方面具有較好的性能。
　　 2．路由協(xié)議是Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，是數(shù)據(jù)通信的首要問題。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比，Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的設(shè)計更具挑戰(zhàn)性，因此成為一直以來研究的熱點(diǎn)。本文提出一種新的基于MAC標(biāo)簽交換的路由協(xié)議。提出的協(xié)議讓MAC幀頭攜帶完整的一個路由段，從而讓

4、數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹虚g轉(zhuǎn)發(fā)過程主要在MAC層進(jìn)行，而不要求網(wǎng)絡(luò)層的參與。這樣在轉(zhuǎn)發(fā)過程中節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)層的路由查找時間和層間的封裝、解封裝處理時間，從而可以減小傳輸時延，同時也減小了數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)發(fā)過程中對網(wǎng)卡和主機(jī)的資源需求。仿真結(jié)果顯示，和經(jīng)典Ad Hoc路由協(xié)議AODV和DSR相比，提出的路由協(xié)議在性能上有較大改進(jìn)。
　　 3．本文以采用三星S3C2440芯片的ARM開發(fā)板和北京華大的USB無線網(wǎng)卡為硬件平臺，基于Linux操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了