本文關(guān)鍵詞：自組織網(wǎng)絡(luò)MAC層隨機接入設(shè)計與FPGA實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無線自組織網(wǎng)絡(luò)是由若干無中心、分布式的無線通信設(shè)備臨時自由組合形成的一種無線分組網(wǎng)絡(luò)。具有靈活性強,展開快速且抗毀性好等優(yōu)點,成為無線通信技術(shù)發(fā)展重要方向之一。但目前基于競爭方式的自組織網(wǎng)絡(luò)協(xié)議存在節(jié)點信道資源分配不均,業(yè)務(wù)接入時延抖動較大等問題,因此,需要設(shè)計一個公平高效的MAC層接入控制方案以解決上述問題。論文研究了MAC層接入控制技術(shù),設(shè)計了時分多址的MAC層接入方案,完成了接入控制及業(yè)務(wù)傳輸軟件的FPGA實現(xiàn),并針對各項功能和指標(biāo),進(jìn)行了詳細(xì)的測試。全文主要工作如下:第一,根據(jù)便攜設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)和組網(wǎng)需求分析并設(shè)計了自組網(wǎng)接入整體方案。討論了現(xiàn)有MAC層接入技術(shù)原理,比較其優(yōu)缺點。設(shè)計了預(yù)約機制的時分多址網(wǎng)絡(luò)接入方案,完成網(wǎng)絡(luò)時隙結(jié)構(gòu)定義,節(jié)點接入、異常處理及數(shù)據(jù)單元結(jié)構(gòu)設(shè)計。研究了現(xiàn)有同步算法原理,定義了易于FPGA實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)同步機制;計算并分析了所設(shè)計系統(tǒng)的同步精度、接入時延、吞吐量、運動影響性能。第二,給出了預(yù)約機制時分多址接入方案在FPGA上的詳細(xì)邏輯設(shè)計。自頂向下設(shè)計了同步及接入方案在FPGA上的實現(xiàn)細(xì)則,包括總體架構(gòu),狀態(tài)控制,模塊功能劃分以及主要模塊的處理流程。第三,測試與分析便攜設(shè)備組網(wǎng)接入及業(yè)務(wù)傳輸實現(xiàn)效果。首先針對接入控制功能模塊及接口進(jìn)行了測試與分析,然后在FPGA內(nèi)部測試了接入方案性能;最后進(jìn)行整機接入及業(yè)務(wù)傳輸驗證。結(jié)果表明,實現(xiàn)后的接入控制方案同步精度2.5μs,最大吞吐量1.41Mbps,可以保證半徑2km范圍內(nèi)16個節(jié)點之間無沖突得進(jìn)行視頻及文件傳輸,并同時進(jìn)行語音、短信業(yè)務(wù)交互。業(yè)務(wù)延遲小于200ms。本文研究內(nèi)容對自組織網(wǎng)絡(luò)MAC層接入設(shè)計與實現(xiàn)提供了一種解決方案,所設(shè)計的方案支持語音、短信、文件傳輸、視頻通信等功能,在應(yīng)急通信場景下,具備很強的實用性,對后期產(chǎn)品開發(fā)及升級提供了一定參考。
【關(guān)鍵詞】：自組織網(wǎng)絡(luò) MAC TDMA FPGA
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5

  本文關(guān)鍵詞：自組織網(wǎng)絡(luò)MAC層隨機接入設(shè)計與FPGA實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：339137