Ad hoc网络中基于QoS保障的MAC协议的研究与改进

摘要

Ad Hoc网络是一种不需要固定基础设施支撑的、由若干移动节点组成的分布式自组织无线网络。由于Ad Hoc网络能够灵活、方便地支持用户的移动特性，并能够实现最广泛的、完全意义上的连续无缝多媒体通信，近年来成为个人通信和Internet中的非常活跃的研究领域。
　　 与固定有线网络和传统蜂窝网络不同，对于拓扑经常发生变化、带宽很窄、能源受限的Ad Hoc网络而言，提供QoS支持是一个复杂而具有挑战意义的课题。在Ad hoc众多研究领域中，MAC协议是上层各种协议和机制所提供的QoS能否得到保障的一个关键因素，所以实现Ad hoc网络MAC层QoS显得至关重要。
　　 本文在Ad hoc网络中现有MAC协议研究的基础上，分析了Ad hoc MAC协议的关键技术、MAC协议的划分以及MAC协议实现QoS的机制，同时按照其实现机制(轮询分配、优先级划分、资源预留)Ad hoc网络中几种重要的QoS MAC协议进行了研究。在此基础上，我们对通过时隙预留机制实现QoS的MACA/PR(多址接入冲突避免/捎带预留)协议进行了重点分析，指出其在时隙预留中存在的带宽浪费问题，并相应地根据传输内容以及传输过程分析研究了四种时隙改进方案，以期改善其时隙浪费的问题。
　　 最后，我们通过仿真实验证明，改进方案在原协议的基础上提高了网络的吞吐量，降低了时延，从而有效提高了网络的资源利用率，同时对下一步的研究工作提出了建议。