本文關(guān)鍵詞： 可重構(gòu)天線 無線局域網(wǎng) 干擾抑制 定向MAC　出處：《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著各類智能終端對(duì)隨時(shí)隨地接入互聯(lián)網(wǎng)這一需求的急劇增加,無線局域網(wǎng)以其靈活性和移動(dòng)性得到廣泛關(guān)注,部署和應(yīng)用出現(xiàn)井噴式增長(zhǎng)。而天線技術(shù)的發(fā)展給網(wǎng)絡(luò)性能的提升帶來很大空間,其中可重構(gòu)天線是一種能夠利用電子、機(jī)械等方法在多個(gè)工作模式間進(jìn)行切換,以適應(yīng)環(huán)境變化以優(yōu)化系統(tǒng)性能的技術(shù)。相比于傳統(tǒng)全向天線,方向圖可重構(gòu)天線充分利用其根據(jù)信道環(huán)境和通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)重構(gòu)方向圖這一特性,抑制節(jié)點(diǎn)間干擾,增加并行傳輸節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)目,故將可重構(gòu)天線技術(shù)引入到無線局域網(wǎng)中成為頗有價(jià)值的研究方向。傳統(tǒng)無線局域網(wǎng)的工作機(jī)制建立在節(jié)點(diǎn)配置全向天線的前提之下,IEEE802.11作為使用最廣的系列協(xié)議表現(xiàn)出良好的性能。方向圖可重構(gòu)天線在多個(gè)工作模式下具有明顯的方向性,因此在現(xiàn)有協(xié)議下引入定向隱藏節(jié)點(diǎn)、聾節(jié)點(diǎn)、增益不對(duì)稱等新的問題。本文在研究面向定向天線的典型媒體接入控制協(xié)議的基礎(chǔ)上,針對(duì)其缺點(diǎn)及方向圖可重構(gòu)天線的特性,提出了基于空閑節(jié)點(diǎn)輔助的定向MAC協(xié)議——IDA-DMAC。IDA-DMAC利用現(xiàn)有協(xié)議中的握手信號(hào)進(jìn)行信道預(yù)約,通過網(wǎng)絡(luò)分配矢量維護(hù)節(jié)點(diǎn)多個(gè)工作模式的可用狀態(tài),實(shí)時(shí)有效的緩存各節(jié)點(diǎn)傳輸狀況。網(wǎng)絡(luò)中的空閑節(jié)點(diǎn)利用自身維護(hù)的信息判斷當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的干擾情況,并在干擾發(fā)生時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)包抑制節(jié)點(diǎn)間同頻干擾。IDA-DMAC機(jī)制實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)干擾抑制,將可重構(gòu)天線有效地應(yīng)用于無線局域網(wǎng)。此外,結(jié)合可重構(gòu)天線的特性和無線局域網(wǎng)干擾問題,本文在傳統(tǒng)馬爾科夫理論分析模型的基礎(chǔ)上,建立了考慮物理層捕獲效應(yīng)、隱藏終端問題的數(shù)學(xué)模型。利用這一模型,從并行節(jié)點(diǎn)傳輸對(duì)數(shù)目和吞吐量?jī)煞矫孢M(jìn)行分析,驗(yàn)證了IDA-DMAC機(jī)制的有效性。理論分析結(jié)果表明,可重構(gòu)天線的引入帶來了無線局域網(wǎng)吞吐量的提升和并行傳輸能力的增強(qiáng)。
[Abstract]:With the rapid increase of the demand for all kinds of intelligent terminals to access the Internet anytime and anywhere, WLAN has received extensive attention because of its flexibility and mobility. The development of antenna technology brings a lot of space to the improvement of network performance, among which the reconfigurable antenna is a kind of antenna that can make use of electronics. Techniques such as mechanical switching between multiple operating modes to adapt to environmental changes to optimize system performance compared with conventional omnidirectional antennas. Pattern reconfigurable antenna makes full use of the characteristics of real-time reconstructing pattern in channel environment and communication system to suppress inter-node interference and increase the number of parallel transmission node pairs. Therefore, it is a valuable research direction to introduce the reconfigurable antenna technology into WLAN. The traditional WLAN working mechanism is based on the premise that nodes are equipped with omnidirectional antennas. IEEE802.11 performs well as the most widely used series of protocols. Pattern reconfigurable antennas have obvious directionality in multiple modes of operation. Therefore, some new problems, such as directional hidden node, deafness node and gain asymmetry, are introduced under the existing protocols. In this paper, a typical media access control protocol for directional antenna is studied. Aiming at its shortcomings and the characteristics of reconfigurable antenna with pattern. This paper proposes a directional MAC protocol based on idle node-assisted IDA-DMAC.IDA-DMAC, which uses the handshake signals in the existing protocols for channel reservation. Through the network assignment vector to maintain the available state of multiple working modes of the nodes, the transmission status of each node can be effectively cached in real time. The idle nodes in the network use the information maintained by themselves to judge the interference of the current network. At the same time, the network interference suppression is realized by sending packets to suppress the same frequency interference between nodes. Besides, the reconfigurable antenna is applied to WLAN effectively. Considering the characteristics of the reconfigurable antenna and the interference problem of WLAN, based on the traditional Markov theory analysis model, the physical layer capture effect is established. The mathematical model of hidden terminal problem is used to analyze the number and throughput of parallel node transmission pairs to verify the effectiveness of IDA-DMAC mechanism. The introduction of reconfigurable antennas has improved the throughput of WLAN and enhanced the parallel transmission capability.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN925.93;TN972

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本文編號(hào)：1443803