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无线多跳网络串联队列模型的研究及在QoS路由中的应用

作　者: 杜盼盼
导　师: 董育宁
学　校: 南京邮电大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 无线多跳网路 串联队列模型 QoS指标计算 跨层设计 QoS路由
分类号: TN92
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 11次
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内容摘要


近年来,无线多跳网络中的QoS研究成为一个热门话题,如何支持和保证业务的QoS需求成为亟待解决的问题。QoS路由技术能够对QoS的提供以及传输性能的提高作出重要的贡献。QoS路由算法的关键部分是路由发现阶段,从本质上看,路由发现需要进行链路/路径QoS指标的计算。然而,多种因素影响QoS指标,例如物理层和链路层设计。因而,有必要通过跨层设计研究一种串联队列模型,来解决链路QoS指标的计算问题。论文的重点在于提出一种计算较准确、适用性较广泛的串联队列模型,来准确并动态地计算链路QoS指标。针对一维串联队列模型的缺陷,论文分别提出改进的一维和二维串联队列模型。改进的模型通过跨层设计,考虑到业务到达过程、物理层的多速率传输以及链路层的有限自动请求重传(ARQ)机制,分别基于队列状态、队列与服务状态的联合,建立一种一维和二维有限状态马尔可夫链(FSMC)。其中,一维队列模型计算复杂度相对较低,二维队列模型能更好地分析系统特性,且计算更准确。籍此提出一种基于模型的QoS路由算法,将端到端带宽、丢包率和时延联合考虑,来保证无线多跳网络中业务的端到端QoS需求。论文首先介绍了系统模型和关键技术,为串联队列模型的建立奠定了基础。其次,介绍了一维串联队列模型。接着,为了提高模型的的适用性,提出了一种改进的一维串联队列模型,并对该模型进行验证及评价。最后,为了更好地分析系统特性,提出了一种改进的二维串联队列模型,该模型能够更准确地估计QoS指标,尤其是端到端时延。将改进的二维串联队列模型应用到QoS路由算法中,与最小跳数路由(MHR)算法相比较,仿真结果表明,该算法能够找到QoS性能更优的路径,从而更好地满足业务的QoS需求。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
英文缩略词  8-9
第一章 引言  9-18
  1.1 研究背景  9-13
    1.1.1 无线多跳网络发展概况  9-11
    1.1.2 无线多跳网络支持QoS 的研究概况  11-12
    1.1.3 无线多跳网络QoS 路由的研究概况  12-13
  1.2 串联队列模型的研究意义  13-15
    1.2.1 背景介绍  13-14
    1.2.2 研究现状及问题  14-15
  1.3 论文内容和结构安排  15-18
    1.3.1 论文的研究内容  15-16
    1.3.2 论文结构安排  16-18
第二章 系统模型  18-29
  2.1 系统模型结构  18
  2.2 系统描述  18-24
    2.2.1 物理层通用模型  18-22
    2.2.2 系统和信道模型  22-24
  2.3 关键技术  24-28
    2.3.1 AMC 技术  24-26
    2.3.2 ARQ 技术  26-28
    2.3.3 系统假设  28
  2.4 本章小结  28-29
第三章 一维FSMC 串联队列模型  29-43
  3.1 一维FSMC 串联队列模型  29-36
    3.1.1 模型的建立  29-34
    3.1.2 仿真结果  34-36
    3.1.3 模型评价  36
  3.2 一种改进的一维FSMC 串联队列模型  36-42
    3.2.1 问题分析  37-38
    3.2.2 模型的建立  38-41
    3.2.3 仿真结果  41-42
    3.2.4 模型评价  42
  3.3 本章小结  42-43
第四章 一种改进的二维FSMC 串联队列模型  43-53
  4.1 问题分析  43
  4.2 模型的建立  43-51
  4.3 仿真结果  51
  4.4 模型评价  51-52
  4.5 本章小结  52-53
第五章 串联队列模型在QoS 路由中的应用  53-62
  5.1 路由发现和资源预约  53-55
  5.2 路由维护  55-56
  5.3 仿真实验  56-60
    5.3.1 网络场景  56-57
    5.3.2 仿真结果  57-60
  5.4 本章小结  60-62
第六章 总结与展望  62-65
  6.1 主要工作总结  62-63
  6.2 未来研究展望  63-65
附录  65-69
  附录1  65
  附录2  65-66
  附录3  66
  附录4  66-67
  附录5  67-69
致谢  69-70
参考文献  70-74
攻读硕士学位期间参加的科研项目和发表的论文  74

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信
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