基于分簇的無線自組網(wǎng)MAC層協(xié)議的研究與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-03-19 19:49
無線自組網(wǎng)是當(dāng)前熱門的物聯(lián)網(wǎng)的感知層的重要技術(shù)之一,基于分簇的無線自組織網(wǎng)絡(luò)作為一種新興的網(wǎng)絡(luò)類型,具有著較高的時延要求和質(zhì)量保障,不管是民用還是軍用,都有著極其廣泛的發(fā)展前景。而Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)MAC層作為五層架構(gòu)中的重要一環(huán),MAC層決定節(jié)點什么時候允許發(fā)送其分組,而且通?刂茖ξ锢韺拥乃性L問,對移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的性能起著重要作用。對于基于分簇的無線自組網(wǎng)來說,有著相對于普通自組網(wǎng)更突出的特征,如空中節(jié)點距離遠、拓撲變化較快、對時延要求高等,導(dǎo)致傳統(tǒng)的CSMA協(xié)議不具有適用性;同時節(jié)點規(guī)模較大,普通的一層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)難以維系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);而且節(jié)點間不僅需要傳輸網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的控制指令信息、節(jié)點的數(shù)據(jù)信息和較低速率的其他信息,還需要向地面站節(jié)點回傳高清圖片和視頻等高速率信息等,對于信道資源的分配具有較高的要求。本文分析比較了各類常用的自組網(wǎng)MAC層協(xié)議在適用范圍和性能體現(xiàn)上的特點和不足之處,并且通過結(jié)合空中分簇節(jié)點自組網(wǎng)的通信模式、節(jié)點特征、業(yè)務(wù)模型、信道模型等之后,基于正交域時頻多址和跨層類協(xié)議設(shè)計出了符合多節(jié)點、分簇空中自組網(wǎng)特征的、高效、公平、抗毀性強的自組網(wǎng)MAC機制。該協(xié)議通過結(jié)合...
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?AdHoc網(wǎng)絡(luò)五層協(xié)議棧圖??基于TCP/IP協(xié)議的Ad?Hoc網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)需要根據(jù)自身的特點做出必要??的簡化、修改和補充
基于調(diào)度類的MAC層協(xié)議,例如TDMA、FPRP、STDMA、USAP等;旌??類的MAC協(xié)議和跨層設(shè)計類MAC協(xié)議也越來越多的運用到各種業(yè)務(wù)場景中,??主要的Ad?Hoc網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議具體分類如圖2-2所示。下面就分別介紹各??類協(xié)議的典型代表協(xié)議及其特征。??6??
)節(jié)點間的點到點業(yè)務(wù)。??種業(yè)務(wù)分為兩級優(yōu)先級,節(jié)點間廣播為低優(yōu)先級業(yè)務(wù),其他業(yè)務(wù)務(wù)。節(jié)點在自己的發(fā)送時隙到達且有多個消息隊列中有多個數(shù)據(jù)有高優(yōu)先級的數(shù)據(jù);當(dāng)高優(yōu)先級數(shù)據(jù)發(fā)送完后,開始發(fā)送低優(yōu)先級需對收到的數(shù)據(jù)進行確認回復(fù),通過向發(fā)送節(jié)點發(fā)送ACK幀實簇?zé)o線自組網(wǎng)時頻多址時隙幀設(shè)計??實現(xiàn)在多個節(jié)點快速建立自組織網(wǎng)絡(luò),滿足動態(tài)環(huán)境下維護網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)、退網(wǎng)、協(xié)同;支持人在回路功能;實現(xiàn)高清圖像、視頻等高傳等要求,本文提出了使用靈活的分簇方式將MAC層和路由,進行跨層的MAC協(xié)議設(shè)計。網(wǎng)絡(luò)層主要負責(zé)簇管理和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)負責(zé)信道時隙資源的分配和管理,同時通過信息交換和收集為網(wǎng)聯(lián)通矩陣,并且為高速數(shù)據(jù)預(yù)留相應(yīng)的信道和時隙等,具體的M的跨層設(shè)計如下圖3-1所示。??__?___I???
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種適用于動態(tài)拓撲變化的改進型TDMA協(xié)議[J]. 杜靜,習(xí)勇,黃圣春. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2016(09)
[2]航空自組網(wǎng)STDMA時隙分配算法的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 李杰,宮二玲,孫志強,劉偉,謝紅衛(wèi). 航空學(xué)報. 2014(12)
[3]武器數(shù)據(jù)鏈多址接入技術(shù)研究[J]. 王翔,呂娜,張岳彤. 計算機工程與應(yīng)用. 2011(05)
[4]能量受限無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)跨層設(shè)計[J]. 張鯤,陳宗明. 江蘇通信技術(shù). 2004(01)
博士論文
[1]無線自組網(wǎng)MAC層及相關(guān)技術(shù)研究[D]. 溫景容.北京郵電大學(xué) 2013
碩士論文
[1]高動態(tài)航空自組網(wǎng)MAC協(xié)議研究與設(shè)計[D]. 蘇寶霞.西安電子科技大學(xué) 2015
本文編號:3090129
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?AdHoc網(wǎng)絡(luò)五層協(xié)議棧圖??基于TCP/IP協(xié)議的Ad?Hoc網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)需要根據(jù)自身的特點做出必要??的簡化、修改和補充
基于調(diào)度類的MAC層協(xié)議,例如TDMA、FPRP、STDMA、USAP等;旌??類的MAC協(xié)議和跨層設(shè)計類MAC協(xié)議也越來越多的運用到各種業(yè)務(wù)場景中,??主要的Ad?Hoc網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議具體分類如圖2-2所示。下面就分別介紹各??類協(xié)議的典型代表協(xié)議及其特征。??6??
)節(jié)點間的點到點業(yè)務(wù)。??種業(yè)務(wù)分為兩級優(yōu)先級,節(jié)點間廣播為低優(yōu)先級業(yè)務(wù),其他業(yè)務(wù)務(wù)。節(jié)點在自己的發(fā)送時隙到達且有多個消息隊列中有多個數(shù)據(jù)有高優(yōu)先級的數(shù)據(jù);當(dāng)高優(yōu)先級數(shù)據(jù)發(fā)送完后,開始發(fā)送低優(yōu)先級需對收到的數(shù)據(jù)進行確認回復(fù),通過向發(fā)送節(jié)點發(fā)送ACK幀實簇?zé)o線自組網(wǎng)時頻多址時隙幀設(shè)計??實現(xiàn)在多個節(jié)點快速建立自組織網(wǎng)絡(luò),滿足動態(tài)環(huán)境下維護網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)、退網(wǎng)、協(xié)同;支持人在回路功能;實現(xiàn)高清圖像、視頻等高傳等要求,本文提出了使用靈活的分簇方式將MAC層和路由,進行跨層的MAC協(xié)議設(shè)計。網(wǎng)絡(luò)層主要負責(zé)簇管理和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)負責(zé)信道時隙資源的分配和管理,同時通過信息交換和收集為網(wǎng)聯(lián)通矩陣,并且為高速數(shù)據(jù)預(yù)留相應(yīng)的信道和時隙等,具體的M的跨層設(shè)計如下圖3-1所示。??__?___I???
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種適用于動態(tài)拓撲變化的改進型TDMA協(xié)議[J]. 杜靜,習(xí)勇,黃圣春. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2016(09)
[2]航空自組網(wǎng)STDMA時隙分配算法的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 李杰,宮二玲,孫志強,劉偉,謝紅衛(wèi). 航空學(xué)報. 2014(12)
[3]武器數(shù)據(jù)鏈多址接入技術(shù)研究[J]. 王翔,呂娜,張岳彤. 計算機工程與應(yīng)用. 2011(05)
[4]能量受限無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)跨層設(shè)計[J]. 張鯤,陳宗明. 江蘇通信技術(shù). 2004(01)
博士論文
[1]無線自組網(wǎng)MAC層及相關(guān)技術(shù)研究[D]. 溫景容.北京郵電大學(xué) 2013
碩士論文
[1]高動態(tài)航空自組網(wǎng)MAC協(xié)議研究與設(shè)計[D]. 蘇寶霞.西安電子科技大學(xué) 2015
本文編號:3090129
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