【摘 要】
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Ad hoc网络中这种具有空间重用特点的共享信道分配过程在一定程度上相似于计算机图论的边线着色问题.针对这一发现,该文运用着色算法理论深入研究了ad hoc网络位置相关竞争情
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Ad hoc网络中这种具有空间重用特点的共享信道分配过程在一定程度上相似于计算机图论的边线着色问题.针对这一发现,该文运用着色算法理论深入研究了ad hoc网络位置相关竞争情况下的信道并行传输问题,提出一种适用于子网或分群规模的完全分布式数据包并行传输队列调度算法CPWFQ.该算法基于着色技术将ad hoc网络有限范围内的竞争数据流划分成若干非相干集,这些集合之间的分组调度依据原有wFQ队列时序关系依次完成,集合内各节点数据流由于不具备空间竞争关系可以并发传输,从而有效提高网络吞吐量的空间复用增量.同时,CPWFQ算法仍继承了WFQ队列算法的公平性特点.Ad hoc 网络自组织采用的层次结构是影响业务传输性能的另外一个重要方面.该文突破ad hoc网络传统的一跳分群组织管理模式,引入可变半径的自组分群算法RVCA,能够有效精简网络分群数量,降低分群维护复杂性.RVCA算法中,分群半径成为影响组网性能的新增参数,直接决定着分群规模与群首密度,实现了网控复杂度的可预知性.同时,RVCA分群内部对于网控信令与业务流量采取了差异化的分发模式;对于前者,以群首为核心的树形结构能够提供较低的系统时延;对于后者,适配CPWFQ并行调度算法侧重提高网络业务量吞吐能力.该分发模式下,CPWFQ算法将网络业务流量的信道接入控制分散到每个节点身上,弱化群首管理职能,保持了分布式网络结构吞吐量大、健壮性好的优点.由于仿真软件开发的滞后性,目前尚未存在可以评估ad hoc网络综合性能的仿真平台.该文创建了一个基于NS2仿真软件的ad hoc网络综合性能仿真平台,实现了包括节点配置、协议配置、业务场景构造及运动场景构造在内的仿真程序设计及编译,并完成该文CPWFQ队列算法与RVCA分群算法的仿真评估过程.最后,该文尝试将Petri网理论引入到ad hoc网络,构造出基于流调度的数据包并行传输SPN模型.模型以图形方式通过标记的流动直观拙模拟出各传输流共用单一信道的动态运行行为;同时,通过建立可达标识状态方程求得网络各运行状态的稳态概率,并进一步推导出求解流传输效率、共享信道利用率、一跳传输时延等指标参数的计算方法.
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