【摘要】：隨著多年的發(fā)展,對(duì)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的研究逐漸擴(kuò)展到航空Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)、車聯(lián)網(wǎng)、智能Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)等細(xì)分方向�；诟鞣N應(yīng)用場(chǎng)景的研究越來越多,無論是在航空Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)還是車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,都有提供服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service,Qo S)保證的需求,而引入優(yōu)先級(jí)機(jī)制是保證服務(wù)質(zhì)量的一種有效方法。因此,本文提出了一種引入了優(yōu)先級(jí)機(jī)制的接入算法,能夠保證高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量,同時(shí)為同一優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)進(jìn)行公平的帶寬分配。為了保證帶寬的公平分配,使用加權(quán)公平隊(duì)列調(diào)度算法進(jìn)行隊(duì)列調(diào)度,并且引入了權(quán)重的動(dòng)態(tài)更新規(guī)則,使其更好地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化。本文基于優(yōu)先級(jí)的接入算法,主要為不同優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)設(shè)定差別較大的退避時(shí)長(zhǎng),不同于一般解決方法中的對(duì)競(jìng)爭(zhēng)窗口的變化規(guī)則進(jìn)行修改,本文直接在退避時(shí)長(zhǎng)的計(jì)算中考慮了優(yōu)先級(jí)與業(yè)務(wù)流權(quán)重的影響,從而保證不同優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的退避時(shí)長(zhǎng)差異化。具體來說,本文首先介紹了Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)及支持Qo S的媒體接入控制(Media Access Control,MAC)協(xié)議的研究現(xiàn)狀,然后對(duì)MAC協(xié)議中的關(guān)鍵問題,以及802.11協(xié)議的退避機(jī)制進(jìn)行了研究,介紹了加權(quán)公平準(zhǔn)則及常見的隊(duì)列調(diào)度算法。在此基礎(chǔ)上,給出了基于優(yōu)先級(jí)的接入算法的設(shè)計(jì)思路。按照思路,首先介紹了開始時(shí)間公平排隊(duì)算法,在此基礎(chǔ)上介紹了動(dòng)態(tài)權(quán)重更新機(jī)制,進(jìn)行了理論上的公平性分析,最終引入退避時(shí)長(zhǎng)的計(jì)算規(guī)則,完成了整個(gè)接入算法的設(shè)計(jì)。在本文的最后,介紹了基于NS2的接入算法的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),并對(duì)其保證優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量和公平分配帶寬的能力進(jìn)行了仿真分析,得出了相應(yīng)的結(jié)論。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN929.5
【圖文】：

公平分配帶寬的能力。仿真時(shí)采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖4-2 所示。123547680圖 4-2 星狀拓?fù)渚唧w仿真參數(shù)如表 4-5 所示。在本次仿真中，節(jié)點(diǎn) 1~8 向節(jié)點(diǎn) 0 發(fā)送 CBR業(yè) 務(wù) 流 ， 權(quán) 重 相 等 ， 但 保 證 總 和 為 1 。 將 SFQ 算 法 與 NS2 自 帶 的DropTail/PriQueue、RED、DRR 隊(duì)列調(diào)度算法進(jìn)行對(duì)比，首先任選一條業(yè)務(wù)流，多次實(shí)驗(yàn)求平均，如節(jié)點(diǎn) 8 發(fā)往節(jié)點(diǎn) 0 的業(yè)務(wù)流，對(duì)比其性能仿真結(jié)果如圖 4-3、圖 4-4 所示。表 4-5 仿真參數(shù)設(shè)置名稱 參數(shù)設(shè)置 名稱 參數(shù)設(shè)置路?

態(tài)權(quán)重的接入算法，用 PDWSFQ 表示。經(jīng)過多次的仿真，可以計(jì)算出使用 PDWSFQ 接入算法時(shí)，各個(gè)業(yè)務(wù)均單位權(quán)重吞吐量均為 1300Kbps 左右，方差為 7000 左右，而使用 802.11算法，各個(gè)業(yè)務(wù)流平均單位權(quán)重吞吐量為 1100Kbps 左右，方差為 205000 左這說明使用改進(jìn)后的接入算法進(jìn)行多次仿真時(shí)，各個(gè)業(yè)務(wù)流的單位權(quán)重吞的浮動(dòng)相對(duì)較小，實(shí)際吞吐量基本都在平均值附近，各個(gè)業(yè)務(wù)流所得到的基本一致。結(jié)合圖 4-10 可知，與 802.11 協(xié)議相比，對(duì)于一個(gè)隨機(jī)生成的拓在業(yè)務(wù)流初始權(quán)重相同時(shí)，使用基于優(yōu)先級(jí)與動(dòng)態(tài)權(quán)重調(diào)整的接入算法，在為同一優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)分配帶寬時(shí)，做到符合加權(quán)公平原則。接下來，我們進(jìn)一步分析在初始權(quán)重不同的情況下，接入算法的公平除了改進(jìn)后算法的業(yè)務(wù)流的初始權(quán)重值外，其他參數(shù)與表 4-9 的參數(shù)設(shè)置一16 條業(yè)務(wù)流初始權(quán)重設(shè)置情況如下：4 條業(yè)務(wù)流權(quán)重設(shè)置為 0.0625、4 條流權(quán)重設(shè)置為 0.025，4 條業(yè)務(wù)流權(quán)重設(shè)置為 0.075、4 條業(yè)務(wù)流權(quán)重設(shè)0.0875，保持總和仍為 1。對(duì)其進(jìn)行性能仿真，各個(gè)業(yè)務(wù)流的吞吐量與權(quán)比值如圖 4-11 所示。

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本文編號(hào)：2744053