本文關鍵詞：無線Mesh網(wǎng)絡MAC下層協(xié)議的研究與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無線Mesh網(wǎng)絡(Wireless Mesh Network,WMN),又稱為無線網(wǎng)狀網(wǎng),與傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡不同,無線Mesh網(wǎng)絡是一種無中心的、自組織的、分布式的無線多跳網(wǎng)絡。一開始,無線Mesh網(wǎng)絡技術只是用于解決通信“最后一公里”問題,但是由于無線Mesh網(wǎng)絡多跳性、結(jié)構(gòu)靈活、低成本等優(yōu)點,無線Mesh網(wǎng)絡技術也用在了LTE等未來移動通信網(wǎng)絡系統(tǒng)中。本文在對于無線Mesh網(wǎng)絡MAC下層進行了研究的基礎上,設計了一套“專用TD-LTE攜行接入網(wǎng)關”中無線Mesh網(wǎng)MAC下層協(xié)議,并采用軟件無線電基帶芯片SB3500,對MAC下層進行了實現(xiàn)。本文首先從無線Mesh網(wǎng)絡的產(chǎn)生背景與研究現(xiàn)狀、無線Mesh網(wǎng)絡架構(gòu)與定義、無線Mesh網(wǎng)絡特點以及無線Mesh網(wǎng)絡的應用場景四個方面對無線Mesh網(wǎng)絡進行了介紹：其次,研究了現(xiàn)有無線Mesh網(wǎng)絡和無線Ad hoc網(wǎng)絡的MAC層(媒體接入控制層)協(xié)議,對無線Mesh網(wǎng)絡MAC層的超幀、MAC幀類型、優(yōu)先競爭接入方式(DRP)和分布式預約協(xié)議(DRP)進行了介紹,并對于MAC下層一些機制進行了詳細的分析,包括RTS/CTS握手機制、ACK機制、同步機制、PCA機制等。隨后,本文采用軟件無線電基帶芯片SB3500,對MAC下層協(xié)議進行實現(xiàn)。MAC下層主要劃分為7個部分：MAC調(diào)度器、管理控制模塊、信標偷令幀處理模塊、控制幀處理模塊、MPI幀處理模塊,與MAC上層之間的WMN上層下層接口,以及與下層PHY層之間的MPI接口。實現(xiàn)了MAC下層對于物理層控制、超幀管理、MAS解析、握手機制、確認機制、DRP和PCA兩種信道接入機制等功能,然后通過和PHY層和MAC上層進行整合、調(diào)試與測試,實現(xiàn)WMN模塊并給出其結(jié)果展示。最后,針對無線Mesh網(wǎng)絡的節(jié)能需求,提出了一種適用于WMN模塊的節(jié)能節(jié)點選舉算法來降低網(wǎng)絡能耗,該算法借鑒圖論的一些成果,在考慮多種節(jié)能參數(shù)的情況下,選出連通支配集節(jié)點作為非節(jié)能節(jié)點進行代理,其他節(jié)點作為節(jié)能節(jié)點可以進行休眠,進而降低整個網(wǎng)絡能耗。并采用NS2+MATLAB相結(jié)合的方法,對節(jié)能算法和網(wǎng)絡節(jié)能效果進行仿真,驗證了該算法對于WMN模塊可以起到很好的節(jié)能效果,為之后的WMN模塊中的節(jié)能實現(xiàn)打下了理論基礎。
【關鍵詞】：無線Mesh網(wǎng)絡 MAC下層 SB3500 節(jié)能
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 無線網(wǎng)狀網(wǎng)概述11-15
• 1.1.1 無線Mesh網(wǎng)絡產(chǎn)生背景與研究現(xiàn)狀11-12
• 1.1.2 無線Mesh網(wǎng)絡定義與架構(gòu)12-13
• 1.1.3 無線Mesh網(wǎng)絡特點13-15
• 1.1.4 無線Mesh應用場景15
• 1.2 論文的研究內(nèi)容和意義15-16
• 1.3 論文章節(jié)安排16-17
• 第二章 無線Mesh網(wǎng)絡MAC下層協(xié)議17-29
• 2.1 無線Mesh網(wǎng)絡MAC層分析17-20
• 2.1.1 無線Mesh網(wǎng)絡MAC層綜述17-18
• 2.1.2 超幀18
• 2.1.3 MAC層幀18-19
• 2.1.4 優(yōu)先競爭接入(PCA)19
• 2.1.5 分布式預約協(xié)議(DRP)19-20
• 2.2 無線Mesh網(wǎng)絡MAC下層協(xié)議20-27
• 2.2.1 RTS/CTS握手協(xié)議20-21
• 2.2.2 確認(ACK)機制21-22
• 2.2.3 BPST對齊22
• 2.2.4 保護時間22-23
• 2.2.5 幀間隔23-24
• 2.2.6 PCA機制24-27
• 2.3 本章小結(jié)27-29
• 第三章 無線Mesh網(wǎng)絡MAC下層設計及實現(xiàn)29-65
• 3.1 基帶芯片SB3500及其開發(fā)工具29-32
• 3.1.1 芯片架構(gòu)和特點29-30
• 3.1.2 開發(fā)工具30-32
• 3.2 MAC下層具體實現(xiàn)32-56
• 3.2.1 MAC下層總體設計32-34
• 3.2.2 MAC調(diào)度器34-42
• 3.2.3 管理控制模塊42-45
• 3.2.4 MPI幀處理模塊45-48
• 3.2.5 信標/命令幀處理模塊48-49
• 3.2.6 控制幀處理模塊49-50
• 3.2.7 WMN上層下層接口50-54
• 3.2.8 MPI接口54-56
• 3.3 MAC下層DSP的實現(xiàn)結(jié)果與測試56-64
• 3.3.1 調(diào)試與測試56-63
• 3.3.2 結(jié)果展示63-64
• 3.4 本章小結(jié)64-65
• 第四章 WMN節(jié)能選舉算法的研究與仿真65-75
• 4.1 一種基于圖論的節(jié)能節(jié)點選舉算法65-69
• 4.1.1 算法的數(shù)學模型65
• 4.1.2 具體算法65-69
• 4.2 算法仿真69-71
• 4.3 仿真結(jié)果71-73
• 4.3.1 節(jié)能節(jié)點的選舉結(jié)果71-72
• 4.3.2 網(wǎng)絡能耗性能仿真72-73
• 4.4 本章小結(jié)73-75
• 第五章 總結(jié)與展望75-77
• 5.1 全文總結(jié)75
• 5.2 展望75-77
• 致謝77-79
• 參考文獻79-83
• 作者簡介83

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  本文關鍵詞：無線Mesh網(wǎng)絡MAC下層協(xié)議的研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：321626