文档介绍：中国科学技术大学
硕士学位论文
Ad-Hoc网络中定向MAC协议的设计与研究
姓名:陈凯
申请学位级别:硕士
专业:计算机软件与理论
指导教师:蒋凡
20070501
口盘赶加闖月弓口日中国科学技术大学学位学位论文相关声明本人声明所呈交的学位论文,是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权,即:学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅或借阅,可以将学位论文编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。作者签名:
,关于无线网络的研究,特别是在新的介质访问技术方面取得了相当可观的进展。但是,网络的一些很显著的缺点却依然存在。基本的容量限制、链路的连通性及存活性、干扰、窃听等问题都严重地影响了该网络的性能。定向天线的引入为这些问题的解决开辟了新的途径。与全向天线相比,在无线网络中使用定向天线有两大好处:通过把能量集中在某一个特定的方向,定向天线能够有效增加空间复用率并提供更大的传送和接收信号的范围。高的空间复用率和远的通信距离会显著提高网络容量,并提高网络的覆盖范围。然而,在这些好处背后,也存在着如定向隐藏点、“聋”和捕获等新的问题和挑战。本文致力于从憷唇饩錾鲜鑫侍狻J紫龋恼路治隽硕ㄏ蛱煜咄缰械基本问题的产生原因以及其带来严重后果。其中,着重对“聋”问题做了全面深入的研究,发掘了几种新的“聋”问题产生情形,并分别给出了愕慕饩龇椒ǎ综合这些方法,文章提出了新的疍啤J笛榻峁得鞲没瓶梢杂效地解决现有的“聋”问题,很好地提高了网络的性能指标。.最后,文章提出一种网络的自适应定向瓵使用三重的定向传输半径在发送者和接收者之间组织两种有效的数据传输模式甤4送狻NA烁好地处理定向天线中的基本问题,采用了一系列新的优化机制、拓展的虚拟载波侦听等⑶曳治隽苏庑┗剖侨绾解决这些问题。%;第二个网格模型下的实验结果证实了的性能胜过其它的定向椤关键词:,定向天线。中国科技大学硕士学位论文
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第乱定向天线技术的引入网络中使用定向天线的性能分析理论基础支持下,本文通过对闼惴ê托檠芯浚刺岣呋诙ㄏ蛱煜叩近年来,关于无线网络的研究,特别是在新的路由算法和介质访问技术方面取得了相当可观的进展。但是,无线网络的一些很显著的缺点却依然存在。基本的容量限制、链路的连通性及存活性问题、干扰、窃听等等问题都严重地影响了网络的性能。为了克服这些问题,研究者们提出了许多新颖独特的介质访问控制层,网络层以及传输层协议,虽然有其效果,但并不能从根本上解决问题。而定向天线技术的提出却为这些问题的解决开辟了新的途径。与传统无线网络使用的全向天线相比,在无线网络中使用定向天线有若干好处糽一:通过把能量集中在某一个特定的方向,定向天线能够有效增加空间复用率并提供更远的传送和接收信号的范围。而更高的空间复用率和更远的通信距离会显著提高网络容量谕磺蛴锌赡芡苯⒍喔隽樱一减少传输跳数⑻岣咄绲母哺欠段В毫硪环矫妫蛭D芰勘患性谝桓龇较颍消息被窃听的可能性下降,而从接受者的角度来看,因为天线定向接受数据,从而有效地减少了干扰的发生,增加了网络安全性和可靠性。首先,定义一个网络模型,通过简单的理论分析回答:为什么在无线网络中,】中国科技大学硕士学位论文网络中定向榈纳杓坪脱芯图灰桓黾蚧亩ㄏ蛱煜叩氖疽馔
笠篁譬佣则,这个网络达到的传输量为眦比特米/秒。所示,假设有两个节点璣,它们的传输有效距离分别为“砌。设定它们缫粃‰吒拇渚嗬胛#海海蛴校考虑比特砌俣ㄋ釉唇诘憔齢拇涞酱锬康慕诘悖使用一个以节点缰械娜魏谓诘所处位置为圆心。以发送和接收信号的有效距离,为半径的圆来表示全向天线的发送和接收模式。以节点所处位置为圆心,以发送和接收信号的有效距离,为半径的扇形来表示定向天线的发送和接收模式,扇形的圆心角代表定向天线的波束宽度。其中,当定向天线处于发送模式来发送信息的时候,圆心角为旱敝悄艽τ诮邮漳J嚼唇邮招畔⒌氖焙颉圆心角为良虽然对实际的传输模式作了简化处理,但这不会影响分析的结果。先考虑最简单的情况,即发送和接收信号时都采用全向天线模式。如图能同时发送数据而相互不产生冲突的充分条件