基于室內(nèi)可見光通信的MAC協(xié)議研究.pdf

1、近年來，隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，基于LED的可見光通信（VLC）技術(shù)引起了企業(yè)和科研院所的關(guān)注。比較當(dāng)前流行的無線電射頻通信系統(tǒng)，可見光通信擁有高帶寬和速率、高發(fā)射功率、高安全性、不受電磁干擾以及對身體無害等諸多優(yōu)點(diǎn)。媒體訪問控制層(MAC)作為數(shù)據(jù)鏈路層的子層，是無線信道上所有數(shù)據(jù)報文和控制消息進(jìn)行發(fā)送和接收的直接控制者，對VLC系統(tǒng)性能具有重要影響。現(xiàn)有VLC系統(tǒng)MAC協(xié)議，一般只能在半雙工和單節(jié)點(diǎn)模式下工作，對提高傳輸效率和上

2、下行鏈路的速率產(chǎn)生了諸多限制，因此如何實(shí)現(xiàn)上下行鏈路和多節(jié)點(diǎn)同時傳輸是亟待解決的難點(diǎn)問題。本文針對IEEE可見光通信標(biāo)準(zhǔn)中的MAC協(xié)議特點(diǎn)，圍繞上述問題展開研究，主要工作如下：
　　提出了一種新型的全雙工MAC協(xié)議。比較傳統(tǒng)的半雙工操作，全雙工操作允許上下行鏈路同時收發(fā)數(shù)據(jù)，能夠有效的解決隱藏節(jié)點(diǎn)問題，并能提高所有節(jié)點(diǎn)的公平性。同時，為了提高全雙工傳輸?shù)男剩疚奶岢隽艘环N基于自適應(yīng)競爭窗口的MAC協(xié)議。主要思想是將中心節(jié)點(diǎn)引入競

3、爭機(jī)制，讓其實(shí)時的監(jiān)測數(shù)據(jù)流量，自適應(yīng)的選擇最小競爭窗口以控制信道接入率，提高一次成功的全雙工傳輸概率，同時也能夠獲得更高的下行鏈路數(shù)據(jù)吞吐量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，全雙工通信的成功概率和下行鏈路吞吐量得以顯著提升，有效的減輕了信道沖突。
　　提出了一種基于碼分多址（CDMA）的擴(kuò)頻MAC協(xié)議，用碼分多址技術(shù)，對每個節(jié)點(diǎn)分配一種唯一不同的編碼方式，節(jié)點(diǎn)利用其唯一的編碼方式對需要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的同時傳輸，并能夠?qū)?shù)據(jù)傳送給