面向多跳無線網(wǎng)格網(wǎng)的TDMA MAC協(xié)議設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無線網(wǎng)格網(wǎng)是一種新型無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有自組織、自配置和自治愈等特性，在未來無線通信網(wǎng)絡(luò)中擁有廣闊的應(yīng)用前景。媒體訪問控制(Medium Access Control，MAC）協(xié)議是控制多節(jié)點(diǎn)接入共享信道的策略，對無線網(wǎng)格網(wǎng)的性能起重要作用?，F(xiàn)有的無線網(wǎng)格網(wǎng)MAC協(xié)議主要是基于競爭的IEEE802.11s。采用此標(biāo)準(zhǔn)雖然使得協(xié)議設(shè)計(jì)過程簡單可行，但隨著網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)和跳數(shù)的增加，網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延將會(huì)增大、吞吐量會(huì)降低，導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率下降。

2、針對以上問題，本文面向無線網(wǎng)格網(wǎng)設(shè)計(jì)了一種基于調(diào)度的時(shí)分復(fù)用多址接入(Time Division Multiple Access，TDMA）MAC協(xié)議，分析和解決了協(xié)議的關(guān)鍵技術(shù)，并對協(xié)議的性能進(jìn)行了驗(yàn)證。本研究的主要貢獻(xiàn)包括以下兩個(gè)方面。
　　首先本文設(shè)計(jì)出了一種支持多跳的集中式 TDMA MAC協(xié)議。在該協(xié)議中包含兩種不同類型的節(jié)點(diǎn)：主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)。主節(jié)點(diǎn)通過偵聽各從節(jié)點(diǎn)的廣播信息獲取全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的兩跳內(nèi)鄰節(jié)點(diǎn)信息，并據(jù)此計(jì)算出全

3、網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本協(xié)議采用動(dòng)態(tài)時(shí)隙分配策略，主節(jié)點(diǎn)通過已獲取的全網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，根據(jù)兩跳干擾模型，針對兩跳外節(jié)點(diǎn)時(shí)隙復(fù)用問題，在節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)時(shí)和拓?fù)浞€(wěn)定后對全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行兩次時(shí)隙分配，提高了時(shí)隙的分配效率。同時(shí)對該協(xié)議實(shí)現(xiàn)過程中的節(jié)點(diǎn)入離網(wǎng)、時(shí)鐘同步、信息校驗(yàn)反饋和信道質(zhì)量指示等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，提供了具體幀格式和上下層網(wǎng)絡(luò)接口的設(shè)計(jì)。
　　其次本文對提出的集中式 TDMA MAC協(xié)議在多跳無線網(wǎng)格網(wǎng)中的性能進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。通過對所提出協(xié)議