本文關(guān)鍵詞： 無線自組網(wǎng) 多信道 MAC協(xié)議　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】：無線自組網(wǎng)是一種無中心控制節(jié)點的多跳、對等、自愈的無線網(wǎng)絡(luò),被廣泛應(yīng)用于人們的生產(chǎn)生活中。在無線自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧中,媒體接入控制協(xié)議(MAC)的性能很大程度上影響無線網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)性能。傳統(tǒng)無線自組網(wǎng)的MAC協(xié)議采用單信道MAC協(xié)議,分組沖突概率大,信道利用率不足,網(wǎng)絡(luò)吞吐量低,而隨著通信和計算機產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,開放頻點越來越多,單信道MAC協(xié)議性能不良和浪費信道的缺點凸顯,尋找一種適用于無線自組網(wǎng)的多信道MAC協(xié)議解決方案迅速成為研究熱點。本文深入無線自組網(wǎng)研究背景,在研究現(xiàn)有MAC協(xié)議的基礎(chǔ)上,設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于信道協(xié)商的無線自組網(wǎng)多信道MAC協(xié)議(CN-MMAC,multi-channel MAC protocol based on channel negotiation),協(xié)議的主要思想是:按功能將信道分為非專用控制信道和數(shù)據(jù)信道,給每個節(jié)點附加一個信道狀態(tài)列表,并通過此表計算空閑信道和值編碼,在控制信道上通過握手信號和廣播消息完成信道預(yù)約,并在雙方約定的數(shù)據(jù)信道上完成數(shù)據(jù)分組傳輸和分組傳輸?shù)拇_認(rèn)。本文的主要工作如下:多信道MAC協(xié)議的設(shè)計:本文從無線自組網(wǎng)的基本概念出發(fā),分析了現(xiàn)有的MAC協(xié)議,并指明了當(dāng)前適用于無線自組網(wǎng)的MAC協(xié)議所存在的問題,設(shè)計了一種基于信道協(xié)商的無線自組網(wǎng)多信道MAC協(xié)議(CN-MMAC協(xié)議),具體解決了如下問題:信道分配問題、多信道隱藏終端問題、控制開銷問題。多信道MAC協(xié)議的性能研究:本文使用NS-2仿真工具,修改仿真模型,添加CN-MMAC協(xié)議,通過對比CN-MMAC協(xié)議與其他多信道MAC協(xié)議的性能,證明本文設(shè)計的多信道MAC協(xié)議具有較好性能。多信道MAC協(xié)議的實現(xiàn):在硬件平臺上移植本文設(shè)計的多信道MAC協(xié)議,為無線自組網(wǎng)協(xié)議棧提供MAC層的透明傳輸接口,證明本文設(shè)計的多信道MAC協(xié)議具有較好的可移植性和較好實用價值�；贑N-MMAC協(xié)議的QoS保障機制研究:根據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)先級設(shè)置不同的退避算法,調(diào)整信道接入機制,仿真表明該方案能有效提高實時業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。對全文進(jìn)行總結(jié),并指明了下一步的工作研究方向。
[Abstract]:Wireless ad hoc network is a multi-hop, peer-to-peer, self-healing wireless network without central control node, which is widely used in people's production and life. The performance of media access control protocol (MAC) greatly affects the performance of wireless network. The traditional MAC protocol of wireless ad hoc network adopts single channel MAC protocol, which has large packet collision probability, insufficient channel utilization and low throughput. With the rapid development of communication and computer industry, there are more and more open frequency points, and the shortcomings of single-channel MAC protocol performance and channel waste are highlighted. Finding a multi-channel MAC protocol solution suitable for wireless ad hoc networks has become a hot research topic. In this paper, the research background of wireless ad hoc networks and the existing MAC protocols are studied. A multi-channel MAC protocol based on channel negotiation is designed and implemented. The main idea of the protocol is to divide the channel into non-special control channel and data channel according to its function. A list of channel states is attached to each node, through which free channel and value coding are calculated, and channel reservation is completed by handshaking signals and broadcast messages on the control channel. The main work of this paper is as follows: the design of multi-channel MAC protocol: this paper analyzes the existing MAC protocol based on the basic concept of wireless ad hoc network. This paper also points out the problems existing in the MAC protocol which is suitable for wireless ad hoc networks at present, and designs a multi-channel MAC protocol based on channel negotiation, which solves the following problems: Channel assignment problem. Research on the performance of Multi-channel MAC Protocol: this paper uses NS-2 simulation tools to modify the simulation model, add CN-MMAC protocol, compare the performance of CN-MMAC protocol with other multi-channel MAC protocol, and compare the performance of CN-MMAC protocol with other multi-channel MAC protocol. It is proved that the multi-channel MAC protocol designed in this paper has good performance. The realization of the multi-channel MAC protocol is to transplant the multi-channel MAC protocol designed in this paper on the hardware platform to provide the transparent transport interface of the MAC layer for the wireless ad hoc network protocol stack. It is proved that the multi-channel MAC protocol designed in this paper has good portability and good practical value. The research of QoS guarantee mechanism based on CN-MMAC protocol: setting different Backoff algorithms according to service priority, adjusting the channel access mechanism, Simulation results show that the proposed scheme can effectively improve the quality of service of real-time services. The full text is summarized and the research direction of the next step is pointed out.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN92

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：1540288