可見光有頻帶豐富、安全保密、不受電磁干擾等諸多優(yōu)點。隨著可見光LED的普及,可見光通信正在成為解決室內(nèi)短距離通信的重要方向之一,在提供照明需求的同時解決了通信問題。但是,在室內(nèi)環(huán)境下,可見光雙向傳輸是一個挑戰(zhàn),其作為上行鏈路的傳輸介質(zhì),會對人眼產(chǎn)生視覺干擾,影響用戶的體驗。首先,由于上行鏈路的數(shù)據(jù)速率需求遠(yuǎn)小于下行鏈路,本文采納了“下行可見光,上行紅外”的非對稱通信網(wǎng)絡(luò),來解決可見光通信的上行鏈路問題。同時,研究了可見光通信協(xié)議與紅外通信協(xié)議的MAC層,分析了它們的優(yōu)缺點,作為提出的可見光與紅外相結(jié)合網(wǎng)絡(luò)MAC層研究的理論依據(jù)。其次,本文建立了“下行可見光,上行紅外”非對稱通信網(wǎng)絡(luò)的總體框架,先討論了可見光LED燈組與終端的基本配置以及可見光的光源選擇問題,再研究了室內(nèi)可見光LED燈組的布局以及兩終端之間的通信方式。隨后,本文設(shè)計了適合“下行可見光,上行紅外”非對稱通信網(wǎng)絡(luò)的MAC層協(xié)議。通過在IEEE802.15.7協(xié)議的基礎(chǔ)上添加RTS/CTS握手機制和幀間間隔來解決終端只有可見光接收器造成的沖突問題;利用動態(tài)競爭機制和多參數(shù)優(yōu)先級機制來改進(jìn)隨機接入算法。同時,基于馬爾可夫鏈對改進(jìn)后的MAC層建模,對性能參數(shù)進(jìn)行理論分析。最后,本文驗證了改進(jìn)后的MAC層的可行性。先將功能繁多的LED燈組端的MAC層分解成為功能相對簡單的模塊,再基于OPNET對改進(jìn)后的MAC層進(jìn)行仿真,對比分析改進(jìn)前后MAC層的性能參數(shù),觀察改進(jìn)后MAC層的性能參數(shù)的理論結(jié)果與仿真結(jié)果的匹配度。
【學(xué)位單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.1
【部分圖文】：

圖 6.3 仿真背景后面要分析終端節(jié)點的數(shù)量對性能參數(shù)的影響，本文會仿真 2 個到 10 個終情況下的場景。這樣，改進(jìn)后的 MAC 層協(xié)議的仿真工程有 9 個場景仿真，圖示的是其中一個有 6 個終端節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)模型。從圖中可以看出，本文仿真的是D 燈組下的 VPAN，該 LED 燈組位于室內(nèi)(2.5,2.5)處。

長春理工大學(xué)碩士學(xué)位論文圖 6.3 仿真背景后面要分析終端節(jié)點的數(shù)量對性能參數(shù)的影響，本文會仿真 2 個到 10 個終況下的場景。這樣，改進(jìn)后的 MAC 層協(xié)議的仿真工程有 9 個場景仿真，圖的是其中一個有 6 個終端節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)模型。從圖中可以看出，本文仿真的是 燈組下的 VPAN，該 LED 燈組位于室內(nèi)(2.5,2.5)處。

長春理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 層發(fā)送消息。sink 模塊是模擬從 MAC 層接收消息，實際上用據(jù)包，進(jìn)行統(tǒng)計分析后銷毀。mac_command 模塊用于生成確認(rèn)幀塊、mac_command 模塊相當(dāng)于 MAC 層的上層 SSCS 層。vpan_里最核心的模塊，用于仿真改進(jìn)后的 MAC 層協(xié)議。synchron 模塊文仿真的是信標(biāo)模式下超幀中 CAP 階段，需要同步功能。vpan_塊相當(dāng)于 MAC 層。rx 模塊是模擬 PHY 層的接收。tx 模塊是模rx 模塊、tx 模塊相當(dāng)于 PHY 層。battery 模塊是電池模塊，用于量，是因為后面會分析功耗與終端節(jié)點的關(guān)系。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2836436