應(yīng)急通信作為保障人們應(yīng)對(duì)緊急事件的特殊通信機(jī)制,往往面臨著通信地域、規(guī)模和設(shè)備損毀程度不確定等問(wèn)題。移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)作為一種分布式網(wǎng)絡(luò),具備組網(wǎng)快、抗毀性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),已成為支撐應(yīng)急通信的重要手段之一。同時(shí),在應(yīng)急通信中,MAC協(xié)議的好壞直接影響網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量和組網(wǎng)效率,進(jìn)而影響應(yīng)急指揮和救援工作。因此,對(duì)這部分技術(shù)的研究是至關(guān)重要的。本文著重基于節(jié)點(diǎn)傳輸碰撞控制,從數(shù)據(jù)傳輸控制和信道接入控制兩方面對(duì)MAC協(xié)議進(jìn)行改進(jìn),以提升系統(tǒng)性能。一方面,針對(duì)應(yīng)急通信中優(yōu)先級(jí)用戶和普通用戶共存的情況,根據(jù)信道預(yù)留策略遺留的分組碰撞及阻塞問(wèn)題,設(shè)計(jì)一種適用于應(yīng)急通信場(chǎng)景的,基于動(dòng)態(tài)空間預(yù)留策略的MAC協(xié)議。首先,分布在網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的應(yīng)急指揮車基于單兵系統(tǒng)的傳輸請(qǐng)求,周期性地調(diào)控信道上數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收。其次,利用網(wǎng)絡(luò)瞬時(shí)節(jié)點(diǎn)密度和節(jié)點(diǎn)干擾范圍動(dòng)態(tài)確定優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的空間預(yù)留半徑。此外,基于馬爾科夫鏈路模型和概率論知識(shí),從數(shù)學(xué)角度對(duì)分組碰撞概率,系統(tǒng)的吞吐量等進(jìn)行理論分析,并進(jìn)一步用仿真驗(yàn)證推論的正確性。結(jié)果表明,動(dòng)態(tài)空間預(yù)留策略能有效緩解分組傳輸碰撞問(wèn)題,大幅度提升系統(tǒng)的吞吐量及緊急消息傳輸?shù)挠行�。另一方�?針對(duì)人員不易介入的場(chǎng)景,現(xiàn)有應(yīng)急通信系統(tǒng)只能按照預(yù)設(shè)的規(guī)劃進(jìn)行操作,缺乏自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)和自配置能力,通信效率不佳,難以滿足多樣化的通信需求等問(wèn)題,設(shè)計(jì)一種具有認(rèn)知能力的,基于捕獲效應(yīng)的信道交會(huì)建立策略。首先,根據(jù)認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)的認(rèn)知性、智能性和適變性,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急指揮車感知自組織應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)中的信道使用狀況,并進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)。其次,單兵系統(tǒng)通過(guò)鄰居距離感知和位置確認(rèn),計(jì)算出自身的信道捕獲概率。在同一時(shí)刻,有多個(gè)節(jié)點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)同一個(gè)信道時(shí),通過(guò)對(duì)比各節(jié)點(diǎn)的信道捕獲概率獲取信道使用權(quán),以提升信道接入的成功率。仿真結(jié)果表明,在認(rèn)知自組織應(yīng)急通信系統(tǒng)中采用基于捕獲效應(yīng)的信道接入方式,可有效提高應(yīng)急通信服務(wù)的可靠性。
【學(xué)位單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.5
【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 自組織應(yīng)急通信研究現(xiàn)狀
        1.2.2 MAC協(xié)議研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第2章 自組織應(yīng)急通信MAC協(xié)議概述
    2.1 自組織應(yīng)急通信常見拓?fù)?br>    2.2 應(yīng)急通信中自組織網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議關(guān)鍵技術(shù)
        2.2.1 節(jié)能機(jī)制
        2.2.2 沖突避免機(jī)制
        2.2.3 接入優(yōu)先級(jí)機(jī)制
    2.3 應(yīng)急通信中CRAHNs的 MAC協(xié)議關(guān)鍵技術(shù)
        2.3.1 感知技術(shù)
        2.3.2 信道協(xié)商
    2.4 關(guān)鍵問(wèn)題
    2.5 性能分析模型
    2.6 本章小結(jié)
第3章 基于優(yōu)先級(jí)碰撞調(diào)節(jié)的多信道MAC協(xié)議
    3.1 鏈路干擾模型
    3.2 SC-MAC協(xié)議的設(shè)計(jì)
        3.2.1 SC-MAC的設(shè)計(jì)思路
        3.2.2 幀結(jié)構(gòu)劃分
        3.2.3 空間預(yù)留策略
    3.3 性能評(píng)估
        3.3.1 碰撞概率
        3.3.2 吞吐量
    3.4 仿真驗(yàn)證與分析
        3.4.1 仿真平臺(tái)介紹
        3.4.2 仿真場(chǎng)景與參數(shù)設(shè)置
        3.4.3 仿真結(jié)果與分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 CRAHNs中基于捕獲效應(yīng)的信道交會(huì)建立
    4.1 信道交會(huì)問(wèn)題分析
        4.1.1 交會(huì)碰撞
        4.1.2 握手碰撞
        4.1.3 阻塞問(wèn)題
    4.2 CRR-MAC協(xié)議的設(shè)計(jì)
        4.2.1 CRR-MAC的設(shè)計(jì)思路
        4.2.2 CRR-MAC協(xié)議的認(rèn)知周期
        4.2.3 RTS/CTS/NTS幀結(jié)構(gòu)
    4.3 性能評(píng)估
        4.3.1 捕獲概率
        4.3.2 吞吐量
        4.3.3 時(shí)延
    4.4 仿真驗(yàn)證與分析
        4.4.1 仿真參數(shù)設(shè)置
        4.4.2 仿真結(jié)果與分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)束語(yǔ)
    5.1 主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)
    5.2 后續(xù)研究工作
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉權(quán);趙光勝;王曉東;周興銘;;認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)信道交匯研究綜述[J];軟件學(xué)報(bào);2014年03期

2 蔣富;彭軍;;應(yīng)急通信系統(tǒng)中協(xié)作中繼選擇與功率分配優(yōu)化[J];計(jì)算機(jī)工程;2011年23期

本文編號(hào)：2880788