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自组织网络中多址接入协议的研究.doc
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自组织网络是一种没有预定基础设施、由若干具有自主收发、中转、路由、控制、管理等自组织功能的移动节点构成的多跳移动无线网络（包括地基和空基）。可灵活快速部署、自组织、自修复等特性使得自组织网络特别适合用于临时、没有预定设施、需要快速部署和网络拓扑不断变化的军、民用场景中（例如抢险、抗灾、救援、军事行动），从而使它成为当前的研究热点。而自组织网络的关键技术之一就是多址接入技术，即如何将自组织网络中的移动用户公平、快速、安全地接入信道，高效地共享公共信道资源。因此，本文深入、广泛的研究了自组织网络中的多址接入协议，主要内容和贡献如下：1.基于有效竞争预约接入、无冲突轮询传输的思想提出 了支持高动态自组织网络中节点移动性和多跳网络结构的依据用户妥善安排的多址接入（UPMA）协议。采用由自组织分群算法获得的分群分布式网络结构并利用随机预约信道资源获得轮询服务的方法， UPMA协议完全消除了自组织网络业务传输中的隐藏终端和暴露终端问题。然后，我们利用网络仿真工具OPNET对该协议进行了仿真评估，并将它与带冲突避免的载波侦听多址接入协议（CSMA/CA）和轮询协议进行了比较。仿真结果表明，UPMA协议克服了CSMA/CA和轮询协议的缺点，可以提供较高的信道吞吐量、较低的平均消息时延和较小的平均消息丢弃率。2.提出了公平按需接入（FODA）协议。传统随机和混合接入的MAC协议中存在节点接入的公平性差和多个节点同时接入时发生严重接入冲突的问题。为了解决这两个问题，FODA协议借鉴了UPMA协议的优点，结合了冲突预防的冲突分解策略。其中，FODA协议中基于二进制Countdown算法提出的公平冲突预防策略利用群首（CH）分配虚拟ID的方法完全解决了节点竞争接入冲突和不公平性现象。最后，本文利用OPNET仿真比较了FODA协议、CSMA/CA和轮询协议。仿真结果表明，FODA协议实现了节点的公平无冲突预约接入，提高了节点的接入效率，从而大大提高了多址性能。 |
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