無線芯片域網(wǎng)絡組網(wǎng)及多址通信機制研究.pdf

1、移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)推動著未來5G技術的研究熱潮，而隨著高頻段UWB和60GHz毫米波芯片內(nèi)/間無線互連技術的發(fā)展成熟，為5G高速率、低時延、低功耗目標的實現(xiàn)提供了技術支撐，并為其超密集網(wǎng)絡指明了新的應用場景——無線芯片域網(wǎng)絡(WCAN)。本文首先介紹了WCAN的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及應用潛力，指出了現(xiàn)有WCAN組網(wǎng)及通信機制存在的劣勢與不足。針對平面自組織架構網(wǎng)絡規(guī)模受限，信令開銷過多，仲裁制度不完善和集中式組網(wǎng)架構中心節(jié)點負荷較重易造成網(wǎng)絡

2、擁塞的問題。以WCAN中PCB板上芯片內(nèi)/間高速無線互連(WCAN-PCB)為應用場景，通過調研與需求分析，提出了基于蜂窩自組織的WCAN-PCB組網(wǎng)模型，重點研究了其網(wǎng)絡架構和芯片布局方案。此外還對適用于該組網(wǎng)方案的無線節(jié)點進行設計，并給出了協(xié)議棧各層的通信策略，在這之后通過搭建NS2仿真平臺，對其網(wǎng)絡性能進行評估，并與傳統(tǒng)的平面Mesh架構進行對比，得到了更優(yōu)的吞吐量、端到端延時、抖動、丟包率和能耗性能，驗證了所提方案的優(yōu)越性。

3、r>　　在上述組網(wǎng)模型的基礎上，又對其多址通信機制進行研究，建立了基于TH-PPM的多用戶分組碰撞模型，分析了系統(tǒng)存在的干擾噪聲源及BER性能，確定了相適應的多址接入機制，并在此基礎上提出了自適應多址分配方案，設計了智能化的傳輸機制對WCAN-PCB中芯片內(nèi)/間的功率、誤碼率、傳輸速率進行權衡。最后通過仿真結果顯示該方案在確保系統(tǒng)QoS可靠的同時，能夠合理地分配系統(tǒng)資源，顯著提高系統(tǒng)的傳輸性能，有效解決固定多址分配技術存在資源分配不均，