多點跳躍的無線Ad Hoc網路(2006)

 

計劃名稱:在多點跳躍的無線Ad Hoc網路上支援即時資料流的動態競爭控制機制: IPV6-Linux平台上的設計與實作

中文計畫摘要:

目前使用在無線網路的 IEEE 802.11 DCF 機制,因為是共享傳輸媒介 (shared medium) 的原因,造成節點在傳送時的競爭和碰撞,也影響封包的傳送到達時間,增加了封包的延遲,延遲常常對於即時多媒體資料流 (Real-time multimedia traffic) 是非常重要的,可能因為封包的過度延遲,造成品質的降低。 DCF 並沒有針對這個問題有任何補償或解決的方法,所以後來制定的 IEEE 802.11e EDCF 提供了多種優先權,利用差異式服務 (DiffServ) 的方式,讓即時資料流的品質可以獲得改善。但是 EDCF 對於具有變動性的多點跳躍式 (Multi-hop) 的無線隨意式網路 (Wireless ad-hoc networks) ,顯得不足。所以本計畫提出動態競爭控制機 (Dynamic Contention Control, DCC) ,利用無線網路上 MAC 層的 ACK ,和反應式 (Reactive) 路由協定的封包,來測量傳送路徑上每個跳躍 (hop) 的延遲,並且利用這些訊框和封包格式,來累積路徑上所有跳躍的延遲,藉此評估端點對端點所花費的時間 (end-to-end delay) ,得知哪些封包有可能會遲到,需要調整其優先權,或者應該在後退程序 (Backoff Procedure) 中,依照傳送所花的時間,來給予合適的後退時間 (Backoff Time) 。我們藉由 DCC ,可以增加單位時間內符合延遲 (Delay) 要求與延遲變化率 (Jitter) 要求的封包數量,如此,傳送即時多媒體資料流的品質可以獲得大大的改善。

  本計劃預定兩個連續的執行年度:第一年 , 我們將完整的設計出本計劃所提出的 DCC 機制,包括網路整體架構與演算法。 除此之外,我們要針對 DCC 機制 建立一套數學分析模式,定義網路效能的參數,並依據所建立的分析模式推導出效能參數 ,同時,我們也要針對制定中的 IEEE 802.11e Draft 的 EDCF ,和其他與本計畫目的相似,使用在 多點跳躍 Ad-hoc 網路上的競爭機制來做比較,並將各個機制的優缺點做分析 。第二年,我們 要在 NS-2 模擬器上進行各種環境的模擬,由模擬結果來修改網路的架構與演算法 , 並且進一步驗證數學分析模式的準確性。 接著,我們將利用實驗室已經建置完成的四部多點跳躍 (Multi-hop) 的無線 Ad-hoc 網路, 在 Linux 與 IPv6 作業平台上實作 DCC 機制,新增、修改與本研究計劃相關的模組 , 以展現我們所提出 DCC 機制的有效性和優越性。

 

關鍵字 :無線隨意式網路 、 多點跳躍 、 即時多媒體資料 、 動態競爭控制 、端點對端點延遲 。