移动Ad hoc网络QS策略和路由方案的研究移动Ad hoc网络QoS策略和路由方案的研究.doc

移动Ad hoc网络QoS策略和路由方案的研究 【摘要】：移动Adhoc网络(MANET)是一种多跳的、自组织的无线移动网络,由于它不需要固定的基础设施,并可以快速部署和配置,在战场、抢险救灾及一些临时性的场合如会议等许多方面都有广泛的应用前景。不像有线网,MANET的带宽等资源经常是紧张的,因此在MANET上提供QoS保证,对传输多媒体应用或紧急数据是十分必要的。然而,无线信道固有的特点及节点移动造成网络拓扑的频繁变化,使得在MANET网络中支持QoS面临许多挑战。论文首先介绍了在MANET网络中支持QoS的一些相关概念和背景,接着对近年来国内外在相关领域上取得的研究成果作了较为全面的概括总结和比较分析。目前已经提出的QoS方案可分为基于路由协议的QoS策略和不依赖于路由协议的QoS策略。其中,基于路由协议的QoS策略即QoS路由是本论文研究的重点。MANET网络的路由协议在很大程度上决定了网络的性能,也是实现QoS路由的基础。通过对常用的一些路由协议的分析和比较我们发现,目前比较成熟的几个路由协议都存在可扩展性差的问题。如AODV协议,它具有开销少、效率高、实现容易等特点,在节点移动性较高的场合下也能很好地工作。但该协议在网络规模较大时性能急剧下降,即存在可扩展性问题。为了解决这个问题,论文从AODV协议入手,提出了并实现了一个新的基于AODV的渐进式分簇协议AODV-Clustering,该协议开始时按AODV方式工作,随后逐渐演变为一个分簇式的路由协议。仿真实验证明了该协议既保持了AODV的优点又具备了良好的可扩展性。在路由协议的基础上,论文对QoS路由策略进行了研究,除了对原有的AODV的QoS版本Q-AODV协议进行改进以提供更好的QoS支持外,还提出了AODV-Clustering协议的QoS版本(称为Q-AODV-Clustering),它增加了对自适应实时业务流以带宽为指标的QoS支持。最后,论文以QoS路由协议为基础,提出了一个端到端的QoS体系结构,该体系结构包含QoS信令、接入控制、QoS路由、资源管理、拥塞控制、速率控制和QoSMAC等多个功能模块。为了对体系结构进行验证,我们编写了仿真程序并在JiST/SWANS仿真平台上进行了仿真,仿真结果也证实了该体系结构的有效性。【关键词】：移动Adhoc网络/MANETQoSQoS路由AODVQ-AODVAODV-ClusteringQ-AODV-ClusteringJiST/SWANS 【学位授予单位】：华东师范大学 【学位级别】：博士 【学位授予年份】：2006 【分类号】：TN929.5 【目录】：摘要6-7Abstract(英文摘要)7-9致谢9-10攻读博士学位期间发表的学术论文目录10-11目录11-16图表目录16-18第一章概论18-241.1问题的提出18-191.2对已有研究成果的总结19-211.3论文的主要工作21-221.4论文各章节安排22-24第二章有线网的QoS的定义和实现策略24-362.1QoS的概念和主要参数24-272.1.1QoS的概念24-252.1.2主要QoS参数25-272.2实现QoS的层次272.3QoS的功能模块27-302.3.1接入控制282.3.2调度策略28-292.3.3拥塞控制29-302.3.4速率控制302.4有线网络的主要QoS策略30-332.4.1IntServ30-312.4.2DiffServ312.4.3IntServoverDiffServ31-322.4.4MPLS32-332.5QoS信令协议33-362.5.1RSVP协议33-342.5.2RSVP扩展协议34-36第三章移动Adhoc网络的QoS支持36-473.1移动Adhoc网络简介36-383.1.1移动Adhoc网络的定义36-373.1.2移动Adhoc网络的特点373.1.3移动Adhoc网络的应用37-383.2移动Adhoc网络的QoS支持38-393.2.1移动Adhoc网络的QoS支持的必要性383.2.2移动Adhoc网络支持QoS的复杂性383.2.3移动Adhoc网络的QoS指标38-393.3移动Adhoc网络QoS机制要考虑的问题39-403.3.1采用带内信令还是带外信令393.3.2预留机制是一次预留还是两次预留39-403.3.3采用软状态还是硬状态403.4传统QoS策略对移动Adhoc网络的适用性40-413.4.1IntServ的适用性40-413.4.2DiffServ的适用性413.5移动Adhoc网络实现QoS的层次41-423.6移动Adhoc网络的QoS框架42-473.6.1自适应QoS42-443.6.2QoS信令443.6.3QoS路由44-463.6.4