模糊逻辑提升移动自组网跨层设计:QoS优化与实验验证
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更新于2024-06-18
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本文主要探讨了如何利用模糊逻辑在移动自组网(Mobile Ad Hoc Network, MANET)的跨层设计中提升网络性能,特别是在新一代网络物理系统(Next-Generation Cyber-Physical Systems, NG-CPS)的背景下。3GPP的5G标准已经开始支持D2D通信通过MANET架构,而6G及以上网络的发展更加强调MANET与移动通信基础设施的融合,以支持智能车辆网络、无人机网络和军事Ad-hoc网络等应用场景。
移动自组网作为无基础设施的动态网络,面临着资源分配和管理的挑战,特别是为了满足物联网应用严格的QoS需求。传统的基于竞争的分布式协调功能(DCF)、随机接入和TCP/IP协议栈往往难以提供确定性的网络参数模型。因此,软计算方法,尤其是模糊逻辑系统(Fuzzy Logic System, FLS),被提出作为一种可行的跨层设计策略,旨在优化吞吐量、分组投递率(Packet Delivery Rate, PDR)和端到端延迟等关键性能指标。
研究者Nadine Hasan、Ayaskanta Mishra Rai和Arun Kumar Ray来自印度Kalinga工业技术学院电子工程学院,他们在文中提出了一个名为FLS-CL(Fuzzy Logic System-based Cross-Layer)的设计,它针对无连接的UDP和面向连接的TCP应用进行了仿真研究。实验结果显示,对于UDP的无连接CBR应用,采用FLS-CL后,PDR平均提高了27.64%,E2E延迟减少了76.04%;而对于TCP的FTP应用,PDR提升了3.28%,E2E延迟减小了58.81%。这表明FLS-CL在提升QoS方面具有显著优势,尤其是在处理实时性和可靠性的要求上,超越了未优化的IEEE 802.11基础的移动自组网。
本文的贡献在于提出了一种创新的跨层设计方法,利用模糊逻辑解决移动自组网中的QoS问题,为未来的无线网络部署提供了有前景的技术支持。这一研究对于推动下一代网络物理系统的性能提升,以及满足物联网应用的多样化需求具有重要的理论价值和实践意义。
2021-07-02 上传
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