本文關(guān)鍵詞：基于TDMA的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)時(shí)隙分配算法研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)有的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)是朝著多種無(wú)線接入技術(shù)融合方向發(fā)展。在無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中可用的無(wú)線資源非常有限,如何提高無(wú)線資源利用率,增加網(wǎng)絡(luò)容量是設(shè)計(jì)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題�；赥DMA的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議在高競(jìng)爭(zhēng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下能夠更大限度的提高無(wú)線信道利用率,高效的分配信道資源,因此可以提供更高的網(wǎng)絡(luò)容量。特別在一些QoS保障要求較高和需要預(yù)留資源的網(wǎng)絡(luò)中有更大的優(yōu)勢(shì)。本文對(duì)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中MAC層TDMA時(shí)隙分配算法進(jìn)行研究,具體工作如下:本文首先介紹了Mesh網(wǎng)的基本概念、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),詳細(xì)分析了MAC層中常用到的TDMA協(xié)議,包括動(dòng)態(tài)TDMA協(xié)議FPRP和CA-TDMA,固定與動(dòng)態(tài)相結(jié)合的TDMA協(xié)議ADAPT和P-TDMA。然后針對(duì)在TDMA中無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)多跳場(chǎng)景下延時(shí)的問(wèn)題,提出了一種在考慮流內(nèi)時(shí)隙復(fù)用的低時(shí)延時(shí)隙分配算法DG-TDMA,旨在保證端到端延時(shí)的同時(shí)盡量提高包遞交率。接著分析了在信道接入中經(jīng)常碰到的隱藏終端和暴露終端的問(wèn)題,還有節(jié)點(diǎn)移動(dòng)對(duì)TDMA系統(tǒng)的影響,在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上提出無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的TDMA動(dòng)態(tài)時(shí)隙分配算法SRHE-TDMA,重新設(shè)計(jì)時(shí)幀結(jié)構(gòu),在有隱藏終端和暴露終端的情況下,通過(guò)鄰居節(jié)點(diǎn)間狀態(tài)的轉(zhuǎn)換和更新,實(shí)現(xiàn)無(wú)沖突的時(shí)隙分配,并且使兩跳以內(nèi)的節(jié)點(diǎn)也能復(fù)用同一個(gè)時(shí)隙,增大了時(shí)隙的空間復(fù)用度,提高了MAC層無(wú)線資源分配的效率。最后對(duì)兩種算法進(jìn)行性能仿真,仿真結(jié)果表明DG-TDMA算法在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較大時(shí),與最小可能時(shí)延算法MPD相比,時(shí)延性能表現(xiàn)相當(dāng),但是包遞交率有顯著的提高。SRHE-TDMA算法在節(jié)點(diǎn)高移動(dòng)性和高負(fù)載的情況下,由于入網(wǎng)靈活,時(shí)隙復(fù)用度高,有更好的性能表現(xiàn)。與M-USAP算法相比較,總體吞吐量平均有15%性能的提升,延時(shí)平均降低了20%。在基于TDMA無(wú)線資源分配的研究基礎(chǔ)上,有必要對(duì)該算法在無(wú)線節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)上進(jìn)行實(shí)測(cè)驗(yàn)證。隨后對(duì)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行硬件選型并設(shè)計(jì)計(jì)了Mesh組網(wǎng)MAC層實(shí)現(xiàn)方案,包括MAC層節(jié)點(diǎn)互同步,SRHE-TDMA動(dòng)態(tài)時(shí)隙分配算法,優(yōu)化了節(jié)點(diǎn)公平的機(jī)制。最后在LM3S9B96開發(fā)板和CC1100射頻模塊組成的節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)上成功組網(wǎng)。在功能測(cè)試上滿足MAC層設(shè)計(jì)要求,經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè),鏈狀拓?fù)湎戮W(wǎng)絡(luò)吞吐量最高能達(dá)到150.6kbps,星形拓?fù)湎伦罡咄掏铝磕苓_(dá)到110.4kbps。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò) 時(shí)分多址接入 低時(shí)延時(shí)隙分配 時(shí)隙復(fù)用
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-15
• 縮略詞表15-16
• 第一章 緒論16-20
• 1.1 研究背景及意義16-17
• 1.2 研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 論文研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排18-20
• 第二章 無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論20-32
• 2.1 無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)概述20-23
• 2.1.1 無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)20-22
• 2.1.2 無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)22-23
• 2.1.3 無(wú)線mesh網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用23
• 2.2 無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)MAC層TDMA協(xié)議23-28
• 2.2.1 MAC層動(dòng)態(tài)TDMA協(xié)議24-26
• 2.2.2 固定與動(dòng)態(tài)相結(jié)合的TDMA協(xié)議26-28
• 2.3 MAC層TDMA面臨的問(wèn)題28-31
• 2.3.1 節(jié)點(diǎn)同步的影響28-29
• 2.3.2 隱藏終端與暴露終端的影響29-30
• 2.3.3 節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的影響30-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第三章 按需動(dòng)態(tài)時(shí)隙分配TDMA協(xié)議算法設(shè)計(jì)32-68
• 3.1 時(shí)延保證動(dòng)態(tài)時(shí)隙分配算法DG-TDMA32-39
• 3.1.1 TDMA中的端到端時(shí)延與時(shí)隙復(fù)用32-34
• 3.1.2 系統(tǒng)模型34
• 3.1.3 協(xié)議幀結(jié)構(gòu)34-35
• 3.1.4 時(shí)隙分配過(guò)程35-39
• 3.2 改進(jìn)的高時(shí)隙復(fù)用度分配算法SRHE-TDMA39-59
• 3.2.1 算法研究背景39-40
• 3.2.2 SRHE-TDMA協(xié)議幀結(jié)構(gòu)40-41
• 3.2.3 TDMA中提高時(shí)隙復(fù)用度的分析41-43
• 3.2.4 節(jié)點(diǎn)狀態(tài)分析43
• 3.2.5 節(jié)點(diǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換43-45
• 3.2.6 SRHE-TDMA時(shí)隙分配算法45-51
• 3.2.7 協(xié)議算法示例分析51-59
• 3.2.8 時(shí)隙分配結(jié)果分析59
• 3.3 協(xié)議仿真比較分析59-67
• 3.3.1 DG-TDMA分配算法性能仿真60-63
• 3.3.2 SRHE-TDMA分配算法性能仿真63-67
• 3.4 本章小結(jié)67-68
• 第四章 基于TDMA的MAC層方案設(shè)計(jì)68-83
• 4.1 系統(tǒng)架構(gòu)與方案設(shè)計(jì)68
• 4.2 節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)硬件系統(tǒng)介紹68-71
• 4.2.1 無(wú)線通信模塊CC1100介紹69-70
• 4.2.2 處理器模塊LM3S9B96開發(fā)板介紹70-71
• 4.3 MAC層與無(wú)線通信模塊數(shù)據(jù)接.時(shí)序設(shè)計(jì)71-72
• 4.4 基于TDMA的MAC層設(shè)計(jì)方案72-82
• 4.4.1 方案概述72
• 4.4.2 時(shí)隙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)72-73
• 4.4.3 TDMA網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)同步設(shè)計(jì)73-79
• 4.4.4 動(dòng)態(tài)時(shí)隙分配方案設(shè)計(jì)79
• 4.4.5 MAC層報(bào)文結(jié)構(gòu)79-82
• 4.4.6 節(jié)點(diǎn)本地維護(hù)參數(shù)82
• 4.5 本章小結(jié)82-83
• 第五章基于SRHE-TDMA算法的節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)83-91
• 5.1 Mesh組網(wǎng)整體實(shí)現(xiàn)框架83-87
• 5.1.1 程序?qū)崿F(xiàn)流程84-85
• 5.1.2 組網(wǎng)參數(shù)設(shè)置85-87
• 5.2 Mesh組網(wǎng)測(cè)試與分析87-90
• 5.2.1 測(cè)試場(chǎng)景規(guī)劃87-88
• 5.2.2 測(cè)試結(jié)果及分析88-90
• 5.3 本章小結(jié)90-91
• 第六章總結(jié)與展望91-92
• 6.1 論文工作總結(jié)91
• 6.2 后期展望91-92
• 致謝92-93
• 參考文獻(xiàn)93-97
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷與在學(xué)期間取得的研究成果97-98

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 劉覓,彭木根,王文博;基于IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)的Mesh機(jī)制研究[J];數(shù)據(jù)通信;2005年05期

  本文關(guān)鍵詞：基于TDMA的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)時(shí)隙分配算法研究與實(shí)現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：320203