基于DTUL策略的AD+HOC网络MAC协议研究与实现

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1、上海交通大学硕士学位论文基于DTUL策略的ADHOC网络MAC协议研究与实现姓名：王永坤申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：李家滨20040201上海交通大学硕士学位论文基于DTUL策略的ADHOC网络MAC协议研究与实现摘要本文通过对802.11无线网络MAC协议的分析研究提出一种改进方案设计了一个MAC协议新模型通过理论证明和仿真以及实验分析确定MAC协议新模型的理论意义和实用价值众所周知IEEE802.11无线网络标准支持分布式协调功能(DCF)即带冲突避免的载波监听多点接入(CSMA/CA)在数据传输过程中使用请求发送

2、确认发送数据接收确认(RTS-CTS-DATA-ACK)”模式但是当数据帧长度较短时很多带宽被浪费在信道竞争上而且降低了信道传输成功率减少了网络吞吐量因此根据每个帧携带的持续时间(Duration)值调整站点的网络分配向量(NAV)以此来动态调整帧的长度从而增大网络传输的成功率提高网络的吞吐量减小整个网络的传送时延本文将这种数据单元长度动态调整的帧传输策略简记为DTUL(DynamicTuningofdataUnitLength)对于这种改进本文首先通过理论推导得出在网络饱和情况下的吞吐量结果再通过计算机仿真对这种方案得出仿真环境下的评价

3、为配合进一步试验观察笔者还设计了一个简单快速的无线接入点(AP)的解决方案通过这个简单易于定制的接入点本文不是单纯进行网络指标分析而是利用时下比较流行的J2EE架构设计试验系统平台通过这个平台观察DTUL策略在具体实验条件下以及实际商业应用中的性能从而评估它的意义对一个比较成熟的协议体系的细微修改需要做大量的周边工作来验证改动的正确性以及改动的影响本文对国内外特别是IEEE的很多文章及成功先例做了大量的研究总结工作在此基础上提出自己的改进方案同时做了大量相应试验方案的建设工作不仅着眼于DTUL策略的创新性同时更加注重它的正确性与此同时在方

4、案应用性方面做了很多设计和测试工作特别是在当前流行技术趋势环境下的商业应用另外本文的很多内容以论文的形式在国内外刊物上发表提高了论文的学术性关键词IEEE802.11介质访问控制ADHOC无线网络V上海交通大学硕士学位论文RESEARCHANDIMPLEMENTATIONFORDTULMETHODOFMACPROTOCOLONWIRELESSADHOCNETWORKABSTRACTInthispaper,weproposeanewmethodoftheMACprotocolforIEEE802.11wirelessAdhocnetwork

5、afterthereseachofMACprotocolonIEEE802.11wirelessadhocnetwork.Basedonthisnewmodel,weevaluatethevalueofthemodelbytheoryproving,simulationtestandexperimentanalysis.ThefundamentalaccessmethodoftheIEEE802.11MACisaDCFknownascarriersensemultipleaccesswithcollisionavoidance,which

6、supportsdatatransmissionsusingtheRTS-CTS-DATA-ACKmethod.AlthoughtheRTS/CTSmechanismreducestheprobabilityofcollisionsofdatapackets,muchbandwidthiswastedwiththecontentionwhenthemeandatalengthisshort.What’smore,thesuccessradiooftransmissionandthethroughputarealsoreduced.Sowe

7、usethemethodofDynamicTuningoftheDataUnitLength(DTUL)accordingtotheNAVadjustedbytheDuration/IDfieldintheframe,thenthesuccessradiooftransmissionandthethroughputareimproved,andatthesametimethedelayofthewholenetworkisreduced.Forthismodification,firstlywegetthenetworkthroughpu

8、tontheconditionofsaturationbytheoryanalysis.Secondly,bythecomputersimulation,wegettheevaluationo