無線Ad hoc網(wǎng)絡一種最小化鏈路干擾的載波監(jiān)聽機制設計
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3 仿真實驗
本節(jié)將通過仿真實驗對所提出機制的各項性能進行評估。本文將提出的最小化鏈路干擾的載波監(jiān)聽機制與IEEE 802．11 DCF機制相比較。實驗模擬平臺采用NS-2。在模擬實驗中，默認傳輸范圍是250m，初始的感知半徑為450m，拓撲結構采用隨機動態(tài)拓撲，100個節(jié)點隨機分布在800×800m2的區(qū)域中。同時，最終數(shù)據(jù)為10次采集數(shù)據(jù)的平均值，且置信水平為95％，置信區(qū)間也在圖中標出。
圖2顯示了兩種機制在不同傳輸速率下的吞吐量變化情況。當傳輸速率約為25Mbps時，網(wǎng)絡達到最大吞吐量。在隨機拓撲中，本文提出的機制可以取得較好吞吐量，表示最小化鏈路干擾的載波監(jiān)聽機制的曲線位于圖的最上端。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/155764.htm
圖3顯示了兩種機制在網(wǎng)絡中隨CBR數(shù)據(jù)流變化時的沖突概率。最下端的曲線為提出的機制，其表現(xiàn)出低沖突和低干擾的特性，鏈路中的沖突概率被大大降低，較低的沖突概率也必然導致網(wǎng)絡吞吐量的提高。
圖4顯示在不同網(wǎng)絡密度條件下，節(jié)點的吞吐量隨著網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)的增加而增加，在網(wǎng)絡密度較高，干擾程度增大的情況下，本文提出的載波監(jiān)聽機制能夠有效降低鏈路的干擾，使網(wǎng)絡保持較高的吞吐量。
本文提出的最小化鏈路干擾的載波監(jiān)聽機制基于更為實時的傳輸鏈路和干擾信息，實時調(diào)節(jié)干擾范圍和感知范圍，提高了網(wǎng)絡節(jié)點對干擾的控制能力，使得網(wǎng)絡中存在的沖突顯著降低。同時，該機制能夠很好地適應節(jié)點的移動性(仿真中最大移動速度5m／s)，在吞吐量和沖突概率兩個指標上都具有顯著的優(yōu)勢。
4 結束語
本文設計了一種最小化鏈路干擾的載波監(jiān)聽機制，通過對干擾半徑的精確計算，進而對發(fā)送節(jié)點的感知門限進行合理設置，使得發(fā)送節(jié)點可以有效感知鏈路中的全部干擾節(jié)點，達到最小化鏈路干擾的目的。通過理論分析和實驗模擬，都證明所提出的機制能夠最小化鏈路中存在的干擾，減少數(shù)據(jù)包沖突概率，提高網(wǎng)絡的吞吐量和性能。
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