MANETs中针对多源端多目标端通信场景的容量延迟分析

摘要

移动Ad-hoc无线网络(MANETs)是由很多端点构成的没有有线基础设施的临时移动网络。该网络因功率和频谱的原因,端到端通信会对其它通信链路产生干扰进而降低网络通信能力,因此要保证网络通信质量就必须把这种干扰降低到一定的限度。基于此而研究不同场景的网络容量延迟及其相关理论可以为提高网络的实际通信服务能力提供更好的指导,具有重要的理论意义和应用价值。
　　已有研究者利用普通传输群通信调度机制和普通f-cast中继算法分析了一对一通信场景下的网络容量延迟,本文以此为背景开展了如下研究工作。首先,分析了因多对多通信场景的引入而带来的网络通信冲突、中继端缓存优先级等因素对以上机制和算法的影响,进而设计了可以服务在多对多通信场景下的高级传输群通信调度机制和高级f-cast中继算法。其次,通过计算不同源端在不同时隙的数量和相应中继端的数量构造了马尔科夫链模型,计算出网络延迟和容量期望。再次,本文针对高级f-cast中继算法在实际应用中的缺点又从源端转发速率和中继端缓存优先级两方面做了相应改进。最后,文章在原有基础上又引入了一层伪传感器网络,通过构造决策论模型指导目标端移动以更好的接收源端信息,改善网络性能。
　　文章基于多对多通信场景下的高级传输群通信调度机制和高级f-cast中继算法而推倒出的网络容量和延迟结果可以分别达到Ω(1/√n)和Ω(√n),其与仿真结果基本符合。高级f-cast中继算法的相应改进和基于决策论的目标端自适应调控算法也在仿真中获得了预期的结果,验证了本文提出的模型、算法和推理过程的合理性和有效性。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及现状

1.2 相关工作

1.3 本文工作

1.4 本文章节安排

1.5 本章小结

第二章 基础理论与网络模型

2.1 符号说明

2.2 网络定义及名词解释

2.3 本文的关键理论及技术

2.4 网络模型

2.5 高级f-cast中继算法

2.6 主要假设及相关说明

2.7 本章小结

第三章 高级传输群通信调度机制

3.1 普通传输群通信机制的不足

3.2 概率分析

3.3 高级传输群通信机制及其伪代码

3.4 本章小结

第四章 基于高级传输群机制和高级f-cast中继算法的网络容量延迟分析

4.1 不同时隙的源端数量及其中继数量分析

4.2 网络延迟

4.3 网络容量

4.4 理论、仿真结果对比及分析

4.5 本章小结

第五章 高级 f-cast中继算法改进

5.1 算法改进分析

5.2 改进策略

5.3 仿真结果分析

5.4 本章小结

第六章 基于决策论的目标端自适应调控算法

6.1 算法伪代码

6.2 基于决策论的方向判别法

6.3 仿真结果及分析

6.4 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 全文总结

7.2 展望

7.3 本章小结

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢