基于嵌入式系統(tǒng)的Ad Hoc節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本文研究的煤礦井下救援場(chǎng)景中，全網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)分為主干網(wǎng)和子網(wǎng)兩部分：主干網(wǎng)基于多跳的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，子網(wǎng)基于以接入點(diǎn)為中心的WLAN架構(gòu)。 首先，對(duì)井下無(wú)線調(diào)度與定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作了簡(jiǎn)要介紹，然后講述了Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史，以及關(guān)鍵技術(shù)的國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)。隨后，對(duì)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類描述。從實(shí)際角度出發(fā)，選取AODV協(xié)議作為Ad Hoc節(jié)點(diǎn)的路由層協(xié)議；采用無(wú)線局域網(wǎng)802.11協(xié)議作為Ad Hoc節(jié)點(diǎn)的MAC層協(xié)議，

2、對(duì)其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和組網(wǎng)方式加以介紹。 提出了基于IXP425嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)的Ad Hoc節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)方案，該方案具有性價(jià)比高、功耗低、可靠性強(qiáng)、集成度高、外圍接口豐富的特點(diǎn)，已在國(guó)家863項(xiàng)目無(wú)線保護(hù)接入(WPA)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用(2003AA143040)、國(guó)家242信息安全計(jì)劃以及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)研究(8504001033)中得到應(yīng)用。對(duì)該設(shè)計(jì)方案硬件設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與調(diào)試工作重點(diǎn)論述，同時(shí)對(duì)其軟件架構(gòu)與實(shí)現(xiàn)作了相應(yīng)的闡述。 基于

3、所實(shí)現(xiàn)的Ad Hoc節(jié)點(diǎn)，對(duì)其MAC層的性能作出理論分析，推導(dǎo)出其時(shí)延和抖動(dòng)公式，并根據(jù)具體的井下無(wú)線調(diào)度與定位系統(tǒng)系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境，運(yùn)用NS2仿真工具，對(duì)Ad Hoc節(jié)點(diǎn)的MAC層特性進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)仿真。通過(guò)仿真結(jié)果分析，在井下環(huán)境中，當(dāng)背景數(shù)據(jù)發(fā)生速率在0～500kpkts/s范圍內(nèi)時(shí)，語(yǔ)音鏈路的時(shí)延和丟包率隨網(wǎng)絡(luò)繁忙度增加而增加，吞吐量隨網(wǎng)絡(luò)繁忙度增加而減小。通過(guò)Ad Hoc節(jié)點(diǎn)MAC層現(xiàn)采用的DCF協(xié)議與EDCF協(xié)議對(duì)比看出，采用DCF