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基于Ad Hoc网络退避算法的研究

于倩  
【摘要】:退避算法是一种用于多用户共享无线网络的冲突解决策略,是Ad Hoc网络研究的重要方面。设计成功的退避算法能有效地减小节点间的碰撞概率,提高节点接入信道的公平性,改善系统性能。作为IEEE802.11协议提出的一种信道接入调节机制,二进制指数退避算法存在不公平性、没有考虑重传次数限制和多跳拓扑等问题,针对上述问题,本文对二进制退避算法进行了研究,主要研究成果如下: 首先,分析了二进制指数退避算法的缺陷,通过分别设计仿真实验研究了重传次数限制和多跳拓扑结构对二进制退避算法的影响。实验结果表明二进制退避算法不适用于多跳网络,且当网络规模适中时有重传限制的系统性能较好。此外,在对已有退避算法研究和归类的基础上,对四种退避算法进行了仿真实验。仿真结果表明对信道状态细致的评估是做出退避值选择的关键,而且多种变化形式的结合能增加竞争窗口变化的多样性,降低节点间选择同一退避值的概率。 其次,研究一种基于传输状态的自适应退避算法。该算法通过综合考虑竞争节点个数、传输失败原因以及重传次数限制三个因素,加深了对网络状态的感知,提高了多次重传数据的传输优先级。理论分析和仿真结果表明,该算法改善了系统吞吐量、延时和冲突概率性能。 最后,研究一种传输受限退避算法。该算法通过“反向交叉退避”、“插空”、“乘性变化和加性变化相结合”三种方式,使得节点间竞争窗口变化呈现多样性,从而减少了碰撞的发生,提高了节点三次重传尝试内成功传输的概率。仿真结果表明:与二进制退避算法相比,该算法改善了系统吞吐量、延时和冲突概率性能。


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