寬帶無線自組網(wǎng)多信道接入方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)，是由一組帶有收發(fā)裝置的無線移動(dòng)節(jié)點(diǎn)組成的動(dòng)態(tài)多跳、臨時(shí)性無中心自治系統(tǒng)，其應(yīng)用前景廣闊。介質(zhì)訪問控制協(xié)議(MAC)是Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的重要組成部分，控制著節(jié)點(diǎn)如何接入無線信道，對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能起著決定性作用。Ad Hoc的特殊組網(wǎng)形式以及節(jié)點(diǎn)可移動(dòng)性，使其MAC協(xié)議設(shè)計(jì)面臨了很多新問題，需要為其設(shè)計(jì)專門的MAC協(xié)議。
　　 本文以寬帶無線自組織應(yīng)急通信系統(tǒng)MAC協(xié)議為研究目標(biāo)，通過研究接入方案、時(shí)隙分配、時(shí)隙使用

2、、時(shí)隙沖突處理等，進(jìn)行多信道接入的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
　　 首先，本文在分析國內(nèi)外Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析研究了解決隱藏終端、暴露終端問題的RTS-CTS握手法，提出適合小規(guī)模Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議的設(shè)計(jì)目標(biāo)。根據(jù)信道的劃分策略，對(duì)固定分配、動(dòng)態(tài)分配、混合型分配三類時(shí)幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行討論分析，確定本項(xiàng)目采用混合型策略。
　　 其次，本文深入研究分析了Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的信道空間復(fù)用性問題，提出解決隱藏終端、暴露

3、終端以提高復(fù)用度的改進(jìn)方案--多信道動(dòng)態(tài)時(shí)分多址協(xié)議MCD-TDMA(Multi-Channel Dynamic-Time Division Multiple Access)。MCD-TDMA協(xié)議是一種支持單播、廣播的多信道預(yù)約型接入?yún)f(xié)議，采用控制信道動(dòng)態(tài)分配不復(fù)用、業(yè)務(wù)信道動(dòng)態(tài)分配復(fù)用的策略，引入了RTS/CTS/ACK/DONE四步握手機(jī)制、令牌機(jī)制、超幀機(jī)制、洗牌機(jī)制，利用控制信道中交互的控制信息實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)信道的動(dòng)態(tài)分配及空間復(fù)用

4、。論文在協(xié)議算法的理論基礎(chǔ)上，用NS-3網(wǎng)絡(luò)仿真工具對(duì)MCD-TDMA協(xié)議進(jìn)行建模仿真，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明相對(duì)于802.11DCF而言，MCD-TDMA協(xié)議在系統(tǒng)負(fù)載較大時(shí)提高了網(wǎng)絡(luò)吞吐率且丟包率性能較好。
　　 最后，本文根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)MCD-TDMA協(xié)議精簡版--有邏輯中心的動(dòng)態(tài)分配不復(fù)用接入方案的設(shè)計(jì)。分析設(shè)計(jì)該方案的幀結(jié)構(gòu)、MAC幀結(jié)構(gòu)及各信道機(jī)制，并采用了Xilinx公司提供基于FPGA的可編程嵌入式開發(fā)系統(tǒng)解決方