基于排隊論的無線自組網性能評估.pdf

1、無線自組織網絡在諸多領域都有著廣泛的應用,如監(jiān)測,監(jiān)視,防御,為社區(qū)提供短期或長期的連接服務等。但是,由于每個節(jié)點的帶寬有限,以及受無線媒介的傳播特性和節(jié)點移動帶來的網絡拓撲結構變化等動態(tài)特性的限制,無線自組織網絡的可擴展性被大大降低了。在本文中,研究了無線自組織網絡的基本性能限制和節(jié)點移動性對網絡容量以及覆蓋質量的影響,并為采用退避機制來提高無線自組織網絡的可擴展性提供參考依據(jù)。
　　本文首先簡要介紹了無線自組織網絡的特點和相關

2、的關鍵技術,然后針對自組織的MAC協(xié)議、路由協(xié)議以及網絡體系結構等研究現(xiàn)狀做了進一步的闡述。在分析了目前自組織網絡容量、時延分析方法和研究成果的基礎上,選擇采用 Gupta-Kumar有關吞吐量的研究成果來表征關鍵節(jié)點密度和運輸能力的大小。
　　然后,采用排隊理論的方法來估計基于隨機訪問MAC協(xié)議的無線自組織網絡的平均端到端延遲和最大可達吞吐量。在本文中,使用了一種分析模型,該模型考慮了節(jié)點的數(shù)量,隨機分組的到達過程,局部范圍內的

3、流量和隨機訪問MAC協(xié)議的退避和防碰撞機制。使用了一個開放的G/G/1排隊網絡模型,并采用擴散近似的方法來估計平均端到端延遲的閉環(huán)表達式,通過計算每個節(jié)點的平均服務時間來估計最大可達吞吐量的表達式。
　　最后,通過 O MN ET++4.0仿真來研究分析結果與真實的 MAC協(xié)議和路由協(xié)議模型所獲得的結果的偏差。觀察發(fā)現(xiàn):在網絡負載較小時,分析結果和O MN ET++4.0仿真結果很接近,但是在大負載情況下,由于數(shù)據(jù)包碰撞和路由熱點