高速無線個(gè)域網(wǎng)MAC層協(xié)議的研究.pdf

1、隨著個(gè)人通信理念的發(fā)展，無線個(gè)域網(wǎng)(WPAN，WirelessPersonalAreaNetwork)已成為備受人們關(guān)注的熱點(diǎn)，它以個(gè)人為通信中心，將周圍所有無線電子設(shè)備組成一個(gè)自組織的網(wǎng)絡(luò)，滿足個(gè)人隨時(shí)隨地通信的需要。IEEE802．15．3標(biāo)準(zhǔn)定義了相應(yīng)的高速無線個(gè)域網(wǎng)的物理層和MAC規(guī)范，但并沒有制定具體的調(diào)度算法，保證了標(biāo)準(zhǔn)的靈活性和兼容性。本文首先介紹了IEEE802．15．3標(biāo)準(zhǔn)MAC層協(xié)議的具體內(nèi)容，包括超幀的結(jié)構(gòu)、信道的

2、接入、信道時(shí)間管理和設(shè)備間數(shù)據(jù)通信過程等。 本文的第三部分分析了在IEEE801．15．3工作環(huán)境下，進(jìn)行多媒體業(yè)務(wù)流傳輸時(shí)存在的挑戰(zhàn)。由于可變速率(VBR，VariableBitRate)業(yè)務(wù)的在每個(gè)超幀中的發(fā)包個(gè)數(shù)是變化的且是不可預(yù)知的，因此設(shè)計(jì)有效的調(diào)度算法并在每個(gè)超幀中為各種業(yè)務(wù)流預(yù)留合適的信道時(shí)間(CTA，ChannelTimeAllocation)是很復(fù)雜的問題。依據(jù)VBR業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)特性，本文設(shè)計(jì)了一種高效的業(yè)務(wù)調(diào)度

3、算法，具體執(zhí)行過程是：首先通過各個(gè)業(yè)務(wù)的平均業(yè)務(wù)量進(jìn)行CTA的預(yù)分配，然后再通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中的Relinquish命令來對(duì)CTA進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整以適應(yīng)每個(gè)超幀中VBR流的數(shù)據(jù)變化。即在某個(gè)超幀時(shí)間內(nèi)，一個(gè)擁有較大流量的VBR業(yè)務(wù)在自己分配的CTA時(shí)間不夠用的情況下，占用屬于另一個(gè)VBR業(yè)務(wù)多余的CTA時(shí)間來進(jìn)行傳輸。本文進(jìn)行了相應(yīng)的系統(tǒng)仿真，發(fā)現(xiàn)采用我們?cè)O(shè)計(jì)的調(diào)度方案后，VBR業(yè)務(wù)的延遲時(shí)間和時(shí)延抖動(dòng)都大大降低。 本文的第四部分介紹

4、了IEEE802．15．3a標(biāo)準(zhǔn)的兩種物理層草案，它們可以提供高達(dá)480Mb／s的傳輸速率。文章重點(diǎn)研究了MB-OFDM(Multi-BandOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)這個(gè)物理層規(guī)范，考慮到OFDM的各個(gè)子載波可以采用自適應(yīng)調(diào)制機(jī)制，使得物理層的速率更加靈活多變，也為它和MAC層協(xié)議進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化提供了可能性。由于高速WPAN是能量受限的系統(tǒng)，因此聯(lián)合優(yōu)化的目標(biāo)是在保證業(yè)務(wù)QoS的前提