本文關(guān)鍵詞：多跳Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中基于SIR的時隙復(fù)用算法研究

  更多相關(guān)文章： MAC協(xié)議 信干比 時分復(fù)用 動態(tài)時隙分配

【摘要】：移動自組織網(wǎng)絡(luò)是一種對等網(wǎng)絡(luò)。無需固定基礎(chǔ)設(shè)施,能夠快速地為軍事或民事應(yīng)用構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)平臺。近年來,實時業(yè)務(wù)、交互式業(yè)務(wù)需求的持續(xù)增加對移動自組織網(wǎng)絡(luò)性能提出了更高的要求。雖然OFDM、MIMO等技術(shù)的快速發(fā)展為提升移動自組織網(wǎng)絡(luò)性能奠定了基礎(chǔ),但由于無線信道本身具有的廣播、易受干擾特性,高效的MAC協(xié)議成為提升網(wǎng)絡(luò)性能的關(guān)鍵。目前,移動自組織網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議主要分為競爭型、分配型和混合型。對于分配型MAC協(xié)議,由于動態(tài)時隙分配具有信道利用率高的優(yōu)點,使其成為分布式TDMA協(xié)議中的研究熱點。在傳統(tǒng)的分布式的時隙分配機(jī)制中,將時隙配給節(jié)點,為了避免接收沖突,要求任一時隙兩跳范圍不能有多個節(jié)點同時預(yù)約成功。這個約束導(dǎo)致同一時隙在兩跳范圍內(nèi)只能存在一條傳輸鏈路,這對時隙資源造成了較大浪費(fèi)。本文提出了一種面向鏈路、基于SIR的時隙復(fù)用算法(SIR based Time Slot Multiplexing Algorithm,SIR-TSMA)。該算法使用SIR信道感知技術(shù),要求預(yù)約節(jié)點在時隙資源集合中對自身發(fā)起的鏈路輪詢地進(jìn)行接入測試。只要新鏈路可以和時隙中已存在的鏈路共存,節(jié)點便可以預(yù)約該時隙,從而獲得備選的時隙子集合。這是一種基于鏈路共存的預(yù)約機(jī)制,將時隙分配給鏈路。新算法的這一特性可以在兩跳范圍內(nèi)在時隙內(nèi)引入更高的鏈路并行度,提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。新算法要求在備選時隙子集合中選擇平均SIR比值最大的時隙接入新鏈路,這相對于隨機(jī)選擇時隙可以提升網(wǎng)絡(luò)吞吐量。對于不同優(yōu)先級業(yè)務(wù),節(jié)點可以對高優(yōu)先級業(yè)務(wù)優(yōu)先進(jìn)行接入測試,新算法為此提供了極大方便。首先,本文完成了SIR-TSMA算法的MAC協(xié)議設(shè)計以及基于OFDM的物理層設(shè)計。其中,物理層基于FPGA開發(fā)完成,所有模塊均采用Verilog HDL語言編寫。也完成了針對全頻數(shù)據(jù)通道以及單頻數(shù)據(jù)通道的仿真測試。其次,基于Linux開發(fā)平臺完成了針對SIR-TSMA算法的仿真系統(tǒng)設(shè)計。對相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行了仿真,初步驗證了新算法的可行性以及相對于傳統(tǒng)的時隙分配算法的優(yōu)越性。最后,通過仿真系統(tǒng)對新算法的一些特性進(jìn)行了驗證。
【關(guān)鍵詞】：MAC協(xié)議 信干比 時分復(fù)用 動態(tài)時隙分配
【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】：2016
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號對照表11-12
• 縮略語對照表12-15
• 第一章 緒論15-19
• 1.1 選題背景15
• 1.2 移動自組織網(wǎng)絡(luò)概述15-16
• 1.3 多跳Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)特點16-17
• 1.4 算法研究意義17
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容17-19
• 第二章 多跳Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中時隙分配策略介紹19-25
• 2.1 時隙分配的MAC協(xié)議介紹19
• 2.2 正交時隙分配協(xié)議分析19-22
• 2.3 非正交時隙分配協(xié)議分析22-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第三章 多跳Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)基于SIR的時隙復(fù)用算法設(shè)計25-51
• 3.1 MAC協(xié)議的幀結(jié)構(gòu)設(shè)計25-26
• 3.2 協(xié)議關(guān)鍵點介紹26-37
• 3.2.1 廣播時隙26-27
• 3.2.2 調(diào)度時隙27-36
• 3.2.3 業(yè)務(wù)時隙36
• 3.2.4 節(jié)點入網(wǎng)過程36-37
• 3.3 鏈路接入過程分析37-42
• 3.4 協(xié)議特性分析42
• 3.5 物理層模塊設(shè)計實現(xiàn)42-50
• 3.5.1 全頻數(shù)據(jù)通道43-44
• 3.5.2 單頻數(shù)據(jù)通道44-46
• 3.5.3 物理層仿真測試46-50
• 3.6 本章小結(jié)50-51
• 第四章 算法仿真驗證51-73
• 4.1 仿真模型搭建51-56
• 4.1.1 信道模型51-52
• 4.1.2 節(jié)點模型52-56
• 4.2 仿真系統(tǒng)介紹56-60
• 4.2.1 系統(tǒng)框架56-59
• 4.2.2 仿真流程59-60
• 4.3 算法性能評估60-72
• 4.3.1 協(xié)議幀內(nèi)鏈路數(shù)和時間關(guān)系60-63
• 4.3.2 時隙利用率及網(wǎng)絡(luò)吞吐量和分組到達(dá)率關(guān)系63-67
• 4.3.3 協(xié)議幀內(nèi)鏈路數(shù)及網(wǎng)絡(luò)吞吐量和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)目關(guān)系67-69
• 4.3.4 不同鏈路接入方式對網(wǎng)絡(luò)吞吐量的影響69-70
• 4.3.5 不同優(yōu)先級業(yè)務(wù)接入時延和分組到達(dá)率關(guān)系70-71
• 4.3.6 網(wǎng)絡(luò)吞吐量和節(jié)點密度關(guān)系71-72
• 4.4 本章小結(jié)72-73
• 結(jié)束語73-75
• 參考文獻(xiàn)75-77
• 致謝77-79
• 作者簡介79-80

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 盛亮;;基于動態(tài)優(yōu)先的數(shù)據(jù)鏈時隙分配模型[J];無線電通信技術(shù);2011年02期

2 樊憲標(biāo);田勇;萬莉莉;;機(jī)場地面等待時隙分配的公平性和效率性研究[J];航空計算技術(shù);2012年05期

3 謝則輝;焦瀟冰;;基于可變優(yōu)先級的航班時隙排序[J];現(xiàn)代計算機(jī);2013年30期

4 薛富國;李建東;龐繼勇;楊春剛;;基于覆蓋控制的交叉時隙干擾消除方法[J];電路與系統(tǒng)學(xué)報;2010年04期

5 夏白樺;李洪業(yè);;數(shù)據(jù)鏈時隙爭搶占用方式的沖突分析[J];艦船電子工程;2010年06期

6 李楊;韓志韌;;高效的動態(tài)按需時隙分配協(xié)議[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報;2012年04期

7 張洪海;胡明華;;基于MAS協(xié)調(diào)的CDM GDP時隙動態(tài)交易[J];信息與控制;2009年06期

8 余英;袁凌云;匡玉蘭;;時隙式隨機(jī)多址系統(tǒng)平均周期分析方法研究[J];云南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年06期

9 劉仙靈;張勇;戴超;毛安峰;宋梅;;基于預(yù)測和優(yōu)先級的時隙調(diào)度策略[J];吉林大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版);2009年01期

10 董啟甲;張軍;張濤;秦勇;;高效MF-TDMA系統(tǒng)時隙分配策略[J];航空學(xué)報;2009年09期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 石磊玉;向為;唐小妹;;導(dǎo)航系統(tǒng)星間網(wǎng)絡(luò)TDMA時隙分配算法[A];第二屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會電子文集[C];2011年

2 張翔;黃英君;駱志剛;劉建飛;張家?guī)?;基于可變時隙長度的TDMA算法[A];'2010系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

3 王飛;王紅勇;武易;;GHP時隙分配的組合拍賣機(jī)制設(shè)計[A];第二十九屆中國控制會議論文集[C];2010年

4 康凱;郭偉;吳詩其;;TDMA無線自組織網(wǎng)中的分布式時隙遷移算法[A];通信理論與信號處理新進(jìn)展——2005年通信理論與信號處理年會論文集[C];2005年

5 劉昌錦;張樋;童利標(biāo);許自富;魏澤峰;劉永峰;;數(shù)據(jù)鏈時隙動態(tài)分配算法建模分析[A];2007'中國儀器儀表與測控技術(shù)交流大會論文集（一）[C];2007年

6 趙磊;;飛機(jī)進(jìn)港時隙分配機(jī)制的有效性與公平性研究[A];2008第四屆中國智能交通年會論文集[C];2008年

7 王旭;何子述;;TDMA系統(tǒng)運(yùn)動目標(biāo)測距測速方法[A];全國第4屆信號和智能信息處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

8 唐靜;王汝傳;黃海平;;一種基于動態(tài)TDMA時隙分配的攻擊方法研究與實現(xiàn)[A];第十一屆保密通信與信息安全現(xiàn)狀研討會論文集[C];2009年

9 陳e，

本文編號：1025733