MAC协议为多媒体业务传输支持QoS的AdHoc网络多摘要在无线网络上的多媒体通信已经成为许多重要的应用驱动技术,经历巨大的市场增长,而个人通信,游戏,娱乐,军事,安全,环境监测前途的革命经验,等等。在无线通信和增长的进展实时应用,因此有必要对无线网络的发展,能够支持高服务质量(QoS)。本文介绍了一种基于保留,MAC协议称为异步多速率多跳的MAC协议(MMMP)的多跳Adhoc网络,提供多媒体通信服务质量的保证。MMMP实现多提供这种服务的差异,率实时交通(包括实时交通恒定比特率,实时可变比特率流量),并保证有界端到端的延迟,而同一目的仍然照顾到非实时交通吞吐量的要求。此外,它通过一个管理功能,所谓'带宽保存智能降',并实现高效的带宽利用率通过一个机制,称为'发布带宽'。在QualNet仿真模拟结果表明,MMMP优于所有性能指标的IEEE802.11和可有效地处理交通强度大范围。它也优于其他的艺术的MAC协议类似的状态。分类和主题描述C.2.1[计算机通信网络]:网络体系结构与设计-无线通信。一般条款算法,性能,设计。关键词服务质量,Adhoc网络,多媒体通信。1.引言在一个多跳无线Adhoc网络,网络拓扑结构的变化,严重制约权力的环境和内在的不可靠的传输介质构成禁止的高服务质量保障的几个问题。此外,一出使用的IEEE802.11点协调功能(PCF)的运作模式,集中协调员规则的情况下。现有的异步对多媒体通信的MAC层支持包括像增强型分布式协调功能(增强型分布式协调)协议[1],IEEE802.11e标准,黑场[2]和改进的多址接入冲突避免与背驮式预约(MMACA/公关)[3]。我们排除同步计划,因为这是开销时间节点之间呈现相当不切实际的这些计划同步所需。本文提出了一种基于异步保留MAC协议,特别是对多媒体传输,多跳AdHoc网络。我们的协议提供了QoS的实时流量,并提供范围内的终端到年底这种交通不挨饿的非实时数据报数据包延迟。我们采用了即时战略协议,中旅(请按单发送-明确对发送)机制,储备传输插槽,只为实时流首报文。垃圾转运站壳聚糖机制使邻近的节点,谁听到这些传输,更新他们的“预约表”,以便他们不发送的传输时,另一个正在进行。此外,我们保证流量的优先次序(因此差异化服务),允许具有更高的优先级实时数据包流量的RTS达到更高的概率比其他渠道竞争的低优先级的实时流动。我们使用一个分布式优先级调度(存)[5]算法实现这一目标。我们还确保“下降”的数据包,是“毫无意义”通过我们的“智能拖放”功能来保护网络带宽。我们将“借”未使用的可用带宽,带宽使用效率从现有的流通和“给”到一个新的流动,在需要的带宽。我们把这个作为我们的“释放带宽”功能的机制。该文件的其余部分安排如下:我们描述我们在第2节,我们在第3节的结果和第4条的模拟分析,最后得出结论,在第5条的文件仿真模型协议。2。拟议的计划-概述我们的协议包括5个模块:1异步陆委会计划,一调度方案,资源保留计划,如'智能降'功能和'发布带宽'功能。2.1基本的Mac在MMMP时间划分成离散的单元称为插槽。一时间几个时段,包括固定期限构成一个循环。会话包括一个数据包和准控制两个节点之间的交流。可以有一个周期,在几次会议。该计划如下:在实时流首报文使用RTS/CTS方式/数据/应答之间的对话,交流的发送和接收节点。外汇储备的带宽,这为真正的需要在一个周期时间的流动。随后的流量数据包按照/应答交流。相反,每一个非实时数据报包使用RTS/CTS方式/数据/应答对话。非实时传输的数据包使用IEEE802.11DCF中的协议。与MMACA/公关[3],我们的计划认识到,与不同的数据包生成率不同的流动需要不同数量的带宽。带宽的计算数量的会话流在一个周期需要。换言之,一个会话的持续时间超过该RTS/CTS方式/数据/ACK或数据/应答传输两个节点之间发生。与[3],我们还可以使用资源保留(RR)的计划,让流入可能在一个周期内就根据他们的带宽要求,多个会话。所有的网络节点保持两个预约表:接收预订表(往返)-保持在其中相邻节点接收会议预定轨道。发送预订表(特)-保持在其中相邻节点发送的会议预定轨道。发射前的RTS,发件人的两个检查的时间足够大的传输块保留转运站空表/旅/数据/应答。如果可用,这将是一个废物转运站的数据包。在接获转运站包,接收保留的两个检查表和传输华贸如果它有一个空洞的时间块,可容纳旅/数据/应答传输。如果源没有收到华贸会后退了一段时间,重传转运站。算法的回过这个计划,是基于标准的二进制指数退避算法(贝布)描述的算法[4]一个修改-这里返回起飞时间是静态的(不像802.11地方是每碰撞一倍)实时交通。如果RTS/CTS方式握手成功,则数据包传送的来源,其中也包含下一个数据包的信息(使用搭载)在收到数据包。,接收器和节点偷听数据,计算出下一个计划传输时间的这种流动随后的数据包,并记录他们的特它。在下一个预定的,对邻近节点传输窗口的计算方法[(吨(n)的+吨(克拉)吨(PKT)公司,太平洋岛屿论坛),(吨(n)的+吨(克拉)+短帧间隔)],其中t(n)是瞬间的时间数据包时,听到吨(CT)的是“循环”间隔,吨(PKT)公司是数据包传输的固定期限和太平洋岛屿论坛和短帧间隔是IEEE802.11标准间架太空时代[4]。然后,接收方发送一个ACK数据包。在收到的ACK,来源和节点偷听的ACK,计算下一个计划在目前的流动和在逆转录纪录随后的数据包的传输时间。在下一个计划的接收窗口对邻近节点的计算方法[(吨(n)的+吨(克拉)-太平洋岛屿论坛-吨(PKT)公司,短帧间隔-吨(应答)),(吨(n)的+吨(克拉))],其中t(又来了)是一个ACK数据包传输的时间就成功的RTS。/旅/数据/应答传输,实时流动以下周期预留了会议,并因此可以在其传输在每个周期相应的会话数据/应答。类似的程序是由其他实时流动后保留其会议。这项保留在每个周期更新的表。2.2资源保留度(RR)根据不同的数据包生成率,流/爆裂可能需要在一个周期多个会话传输的所有数据包。因此,我们已推出如[6资源保留计划]。当一个节点收到一个新的流程,最小和最大带宽要求(MinBW和MaxBW,分别)是基于其指定的流量生成率。我们定义的会话数计算带宽流量将需要一个周期。每个节点保持flow_session表来保存会话的使用和流动的信息跟踪。RR的计划如下。让我们考虑一个流量,在源节点'启动S'和穿过中间节点'我'的目的节点'D'类。在接到上层的实时流量,节点氏'计算出它的可用带宽(AvaBW_s)和更新其flow_session表。然后传送到节点废物转运站'我'(所有废物转运站的数据包将包括MinBW和MaxBW信息流)。在接获转运站,中间节点计算出它的可用带宽(AvaBW_i)和更新其flow_session表。然后它发送到节点中旅氏'之后是数据从一个节点氏'到节点'我'。节点'我'发送一个ACK返回节点氏'。节点'我',然后发送一个RTS到节点'D'类在接获转运站,节点'D'类计算该流的可用带宽(AvaBW_d),并发送到节点中旅'。我'。节点'我',然后传输数据到节点'D'类在成功的数据接收。,节点'D'类发送一个ACK,随着AvaBW_d。当此ACK接待,节点'我'来设置其AvaBW_i分钟(AvaBW_d,AvaBW_i)。新AvaBW_i传达给节点氏'以及一个ACK数据包节点'我回应是下一个从节点氏'。节点氏'的更新数据包成功接收到的AvaBW_s分钟(AvaBW_s'传播,AvaBW_i)。此后这一共同的可用带宽值被称为AvaBW。这种通信序列的结果最终到了会议结束时从源到目的地的保留节点(称为end_to_end_session)。新的会议可以由源只有在正在进行的end_to_end_sessions人数比AvaBW较少启动。这使得MMMP按顺序储备多个会话从源到目的地所AvaBW限制。上述程序确保中间节点不启动第二次会议(目标节点),作相同流量,除非有第二届会议的来源预留给中间节点。这就避免了控制包开销和带宽的浪费是可能的方案在中间之间的目的地节点超过之间的来源和中间节点会话的数量是多少会议。2.3调度即使MMMP是保留根据计划,在实时流首报文,所有数据报数据包需要争夺渠道。为了提供之间的实时流动的一个基于优先级调度[5不同的服务]是必需的。虽然在调度算法的细节是沉迷,我们简单介绍了本文的算法概述超出了本文的范围。每个节点局部构造了一个调度表上听到的信息为基础,整合了其交通的优先估计到它的MAC。特别是,每个数据包都有一个关联的优先指标,可与纯粹的本地信息计算(例如,一个最后期限)。当一即时战略节点的问题,它依附于其目前的数据包优先级索引。节点无意中听到这个转运站将插入到一个本地调度表项。如果该节点被授予一个CTS,它包括其的头部优先指数线(高优先级)的数据包,这也是在本地表中插入的是听到节点的数据包。每个节点可以评估其与其他负责人的行包列表它的自己的头上优先行包。有了这个数据包优先级信息,节点重新评估价值的重新起飞。因此,低优先级流量推迟一段较长的时间,使他们的传输通道更高的优先级流量保留。这就确保差异化服务的数据包优先级。这些信息可以通过利用在IEEE802.11的优先退避计划的轻微更改,以近似“全球”的分配方式,动态优先安排。智能降2.4交通流的多媒体(如视频)由帧。每帧可分为固定大小的数据包编码。帧中的第一个包(或一组帧)可能包含帧头的信息。同样,第一帧是一个内部(一)编码帧和一定数量(如9帧的MPEG-4以后的预测性(P)帧)依赖于它。因此,当头包或数据包的I-帧被丢弃或丢失,整个集团的P帧是没有用的和相应的数据包的进一步传播会导致带宽的浪费。为了减少带宽的浪费,由于部分帧丢失,我们已引入智能拖放功能。此功能决定了应该被丢弃的数据包:1)如果一个我包帧已经下降了(在这种情况下,会导致传输对其余的数据包的P帧没有用,因为这些帧不能没有这个在接收端的端到端信息改建),2)如果连正常后重试限制,在I-包不能被发送,然后用更小的数据包时间为生存期(TTL)在帧被丢弃。5.释放带宽当一个网络的负载非常重,一个新的流量无法获得带宽(BW),不论其优先。为了让新的流量获得生物武器,即使在负载很重的网络,我们设计了一个发布带宽(包)算法。在包,如果一个新的实时流是无法获得生物武器,它借用任何多余体重之间可能存在的流动提供。一个节点的超额带宽的计算方法如下:对于所有的优先级大于或等于新的流量的优先现有流动:可接受的体重=[(MinBW+MaxBW)/2]多余体重=楼(会议次数-可接受的体重);对于所有的首要任务是比新流量的优先降低现有的流程:多余体重=会议次数-MinBW;带宽超过计算值更新节点(章相应流量)flow_session表。节点暂时释放,然后在下一周期的所有多余的带宽会,使新的流量争夺渠道。在每个传输节点会议(s)具有被释放,源添加一个变量的数据头通知数据的接收,无意中听到的所有节点,关于这一轮会议临时释放。所有接收器,以及能听到节点,然后记录这些会议上,不要期望在未来周期这些会话数据包。每个接收节点的会议(S)是发布增加了新的变数的ACK头,以便了解这些拟接收器的ACK和关注这一下一轮会议释放无意中听到节点。这些ACK的预期的接收和记录无意中听到节点这些会议,不要在传输过程中下一个周期的会议资料。会议结束后公布,在随后的循环流动的新源节点将在会议上发表的渠道抗衡,直到发送/清除发送/数据/应答传输是成功的。如果新的流量成功地保留了第一跳会话,然后在中间节点采用同样的程序,直到流从源头到目的地预留了会议。3。模拟设置为了评估我们MMMP方案的性能,比较符合IEEE802.11和MMACA它/公关。我们还相互比较以及我们的基本MMMP计划的各个版本。我们的基本MMMP计划基本上是MMACA/公关计划,我们称之为MMMP_B在我们模拟的。我们计划的其他版本MMMP_S(即优先安排,但没有MMMP智能拖放功能),MMMP_SD(