高速無線個域網(wǎng)的跨層設計與調(diào)度研究.pdf

1、高速無線個人網(wǎng)絡協(xié)議IEEE 802.15.3是面向多媒體數(shù)據(jù)傳輸而設計的，旨在提供高速率、低功耗、低成本、低復雜度并能保證QoS的數(shù)據(jù)傳輸服務。協(xié)議MAC層采用了TDMA的信道接入方式，并定義了三種數(shù)據(jù)傳輸?shù)腁CK機制(No-ACK、Imm-ACK和Dly-ACK)可供選擇，網(wǎng)絡協(xié)調(diào)者(PNC)負責對多個數(shù)據(jù)流的接入進行調(diào)度。然而協(xié)議中并沒有對ACK機制的優(yōu)化使用以及如何調(diào)度數(shù)據(jù)流接入作規(guī)定，這是目前對于該協(xié)議的研究熱點，也是本文的研

2、究重點。 我們首先對協(xié)議中的Imm-ACK和Dly-ACK機制分別建立了數(shù)據(jù)傳輸模型，通過模型求解得到了傳輸吞吐量關(guān)于數(shù)據(jù)幀長度、傳輸速率、信道誤碼率、幀間隔時間以及ACK長度等參數(shù)的表達式。我們利用該表達式對ARO和HARQ下的吞吐量優(yōu)化問題進行了分析，并與已有文獻中的結(jié)果進行了對比，結(jié)果顯示將HARQ技術(shù)與數(shù)據(jù)幀長優(yōu)化相結(jié)合能夠很好地改善系統(tǒng)的性能，尤其是對于信道狀況較差的情形。此外，我們還在NS-2平臺對傳輸模型進行了系統(tǒng)

3、仿真，仿真的結(jié)果與數(shù)值優(yōu)化得到的結(jié)果吻合的很好，這也驗證了模型的正確性。 基于數(shù)據(jù)傳輸模型，我們對WPAN網(wǎng)絡的跨層設計與數(shù)據(jù)流調(diào)度進行了研究。在跨層設計方案中，我們通過優(yōu)化傳輸速率以及數(shù)據(jù)幀長度來實現(xiàn)吞吐量最大化；利用該結(jié)果，我們提出了最大化吞吐量的調(diào)度方案，并采用NS-2仿真工具對調(diào)度方案在IEEE 802.15.3協(xié)議中的實施性能進行了分析，結(jié)果顯示對比固定幀長或者固定速率的調(diào)度方案，所提方案能夠提供更好的性能提升，尤其對