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无线网络中协作路由的研究

作　者: 赵方圆
导　师: 李媛
学　校: 天津大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 协作分集路由吞吐量无线自组网
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

在现代通信系统中，多天线技术（MIMO）凭借其能够有效的抑制信道衰落的优点，在多个领域获得广泛应用。但是由于移动终端对功耗，质量和体积的要求十分严格，因此现有的多天线大都安置在基站，而不能应用于小型移动终端。协作分集作为一种虚拟多天线分集技术，利用无线信道的广播特性，使得只安装单根天线的移动终端之间可以互相协作进行分布式通信，从而获得性能增益，抵抗多径衰落。本文提出了基于吞吐量的协作路由算法来最大化移动无线自组织网络的吞吐量。将协作分集技术和路由选择相结合，通过在路由算法的每一跳选择最佳的中继节点协作发送节点传输信息，使接收节点获得分集增益，从而提升网络性能。在固定中继的协作路由算法中，首先通过目的序列距离矢量路由协议（DSDV）初步建立最短路由路径。根据邻节点表选出本节点和下一跳节点的共同邻居节点，建立候选中继集合。进一步，每一跳根据链路吞吐量，在候选中继集合中选择固定数目的中继节点进行传输，并根据中继节点数目调整节点发射功率，保证每条链路的总发射功率一定。在自适应协作路由算法中，选择最多两个中继节点来协助发送节点进行传输，并根据选出的中继节点数动态分配节点发射功率。在保证系统发射功率一定的情况下，最大化网络吞吐量。仿真结果表明，在相同的发射功率下，相对于非协作路由DSDV算法，采用固定中继的协作路由算法提高了整个网络的吞吐量，而自适应的协作路由算法可进一步提高吞吐量。同时仿真了网络吞吐量与发射功率、网络规模以及节点最大移动速度的变化关系。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-12
  1.1 课题研究背景  7-9
  1.2 协作通信的研究现状  9-10
  1.3 本文的任务安排  10-12
第二章无线网络中协作通信的基本原理  12-21
  2.1 Ad Hoc 网络  12-15
    2.1.1 无线信道的衰落特性  12-14
    2.1.2 Ad Hoc 网络的特点  14-15
  2.2 协作通信的系统模型  15-16
  2.3 协作通信协议  16-19
    2.3.1 固定协作协议  16-18
    2.3.2 自适应协作协议  18-19
  2.4 Ad Hoc 网络中的协作路由  19-21
第三章 Ad Hoc 网络中的路由算法  21-31
  3.1 非协作路由算法  21-22
  3.2 协作路由算法  22-31
    3.2.1 能量有效的协作路由算法  22-27
    3.2.2 基于 QoS 的协作路由算法  27-31
第四章基于吞吐量的协作路由算法  31-48
  4.1 NS2 软件介绍  31-33
  4.2 跨层设计  33-35
  4.3 基于吞吐量的协作路由算法  35-43
    4.3.1 系统模型  35-37
    4.3.2 链路吞吐量  37-38
    4.3.3 邻节点表的构建  38-39
    4.3.4 固定中继的协作路由算法  39-40
    4.3.5 自适应协作路由算法  40-43
  4.4 仿真结果和分析  43-48
第五章总结  48-50
  5.1 论文主要贡献  48-49
  5.2 今后研究方向  49-50
参考文献  50-53
发表论文和参加科研情况说明  53-54
致谢  54

无线网络中协作路由的研究

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