【摘要】：隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,大量具有低成本、短距離無(wú)線通訊能力智能移動(dòng)設(shè)備的普及,以及各種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)越來(lái)越大的數(shù)據(jù)量,導(dǎo)致無(wú)線通信數(shù)據(jù)流量的急劇增長(zhǎng),以往的無(wú)線傳輸速度已經(jīng)無(wú)法滿足人們的需求。太赫茲波是一種波長(zhǎng)位于毫米波和紅外光波之間的電磁波,能夠支持10Gbps以上的數(shù)據(jù)傳輸速率,但其傳播距離較短、受雨水干擾較為嚴(yán)重。太赫茲無(wú)線個(gè)域網(wǎng)是能夠?qū)崿F(xiàn)自我組織、自我管理的超高速無(wú)線網(wǎng)絡(luò),適用于短距離、高速數(shù)據(jù)傳輸。目前太赫茲無(wú)線個(gè)域網(wǎng)接入?yún)f(xié)議相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)還在制定當(dāng)中,本文主要基于IEEE802.15.3 c協(xié)議,在其基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn),以適用于太赫茲無(wú)線個(gè)域網(wǎng)的通信。本文首先介紹了太赫茲無(wú)線通信技術(shù)的有關(guān)背景及研究現(xiàn)狀,接著介紹了太赫茲無(wú)線通信的主要應(yīng)用場(chǎng)景,并介紹了太赫茲無(wú)線個(gè)域網(wǎng)接入?yún)f(xié)議的超幀結(jié)構(gòu)、工作原理及幀聚合技術(shù),隨后又介紹了太赫茲無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入?yún)f(xié)議實(shí)現(xiàn)的相關(guān)技術(shù)。然后,在介紹IEEE 802.15.3c協(xié)議的過(guò)程中,分析現(xiàn)有機(jī)制的工作原理以及存在的不足,提出了一種可靠高時(shí)隙利用率的太赫茲無(wú)線個(gè)域網(wǎng)接入?yún)f(xié)議——RHSU-MAC(Reliable and High Slot Utilization MAC protocol)。該協(xié)議對(duì)CTAP存在空閑時(shí)隙資源浪費(fèi)、標(biāo)準(zhǔn)幀聚合子頭部個(gè)數(shù)固定不變導(dǎo)致冗余,以及聚合幀子幀無(wú)法被正確解析導(dǎo)致重傳的問(wèn)題進(jìn)行了相應(yīng)的完善和處理,有利于提高網(wǎng)絡(luò)的時(shí)隙利用率,減少數(shù)據(jù)傳輸中的控制開(kāi)銷,減少聚合幀子幀重傳個(gè)數(shù)。之后,本文設(shè)計(jì)了太赫茲無(wú)線通信接入?yún)f(xié)議的總體實(shí)現(xiàn)框架以及各個(gè)模塊的具體實(shí)現(xiàn)方法,然后使用相關(guān)軟件進(jìn)行編程開(kāi)發(fā),具體設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)太赫茲無(wú)線個(gè)域網(wǎng)接入?yún)f(xié)議。然后通過(guò)仿真軟件對(duì)太赫茲無(wú)線個(gè)域網(wǎng)接入?yún)f(xié)議進(jìn)行了功能級(jí)的驗(yàn)證,保證了接入?yún)f(xié)議的正確性。然后搭建簡(jiǎn)化的測(cè)試平臺(tái),將相應(yīng)的生成文件燒錄到Xilinx FPGA開(kāi)發(fā)板中,在簡(jiǎn)化的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行通信性能測(cè)試,獲得數(shù)據(jù)吞吐量、端到端往返時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)和丟包率等數(shù)據(jù)。測(cè)試結(jié)果證明了RHSU-MAC協(xié)議的優(yōu)越性。最后對(duì)全文進(jìn)行總結(jié),并指出接下來(lái)的研究方向。
【圖文】：

太赫茲無(wú)線個(gè)域網(wǎng)是一種能夠?qū)崿F(xiàn)自我組織、自我管理的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，它利太赫茲頻段高帶寬的優(yōu)勢(shì)，能夠支持?jǐn)?shù)十 Gbps 的高速無(wú)線通信傳輸。太赫茲無(wú)個(gè)域網(wǎng)所具有的高速率、自組織等特點(diǎn)，已成為世界各國(guó)關(guān)注的熱點(diǎn)之一，對(duì)未來(lái)短距離無(wú)線通信領(lǐng)域有著重要意義。2.1 太赫茲波及其特點(diǎn)如圖 2.1 所示，太赫茲（THz）波在電磁波頻譜中位于毫米波（Micro wave與紅外線（Infrared）之間，其波長(zhǎng)和頻率范圍分別為 0.03 mm~3 mm 和 0.1 THz~THz。太赫茲頻段有更高的載波頻段，且具有極大的未被分配使用的帶寬，能夠持 10Gbps 以上的數(shù)據(jù)傳輸速率，而且具有更好的保密性及抗干擾性[24]。太赫茲在空氣中傳播時(shí)受水分子影響嚴(yán)重，導(dǎo)致其傳播距離較短[25]。

圖 2. 2 太赫茲無(wú)線個(gè)域網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖個(gè)域網(wǎng)接入?yún)f(xié)議赫茲無(wú)線通信的接入?yún)f(xié)議還在研究當(dāng)中，協(xié)議均工作在 60GHz，采用 CSMA/CA 和 Tbps 以上的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。本文基于 IEEE 8進(jìn)。個(gè)域網(wǎng)接入?yún)f(xié)議超幀結(jié)構(gòu)域網(wǎng)將網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行時(shí)間分為多個(gè)長(zhǎng)度相等的超后順序的信標(biāo)時(shí)段（Beacon Period，BPs Period，，CAP）和信道時(shí)間分配時(shí)段（Ch
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN92;TN791

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

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本文編號(hào)：2624434