基于認(rèn)知無(wú)線電Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的多用戶接入及通信調(diào)度的研究.pdf

1、近年來(lái)，多媒體數(shù)字集群系統(tǒng)已廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)，基于自組織Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的集群通信系統(tǒng)因?yàn)槟芴岣邆鹘y(tǒng)數(shù)字集群系統(tǒng)組網(wǎng)的方便靈活性，成為了該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本文主要是對(duì)基于認(rèn)知無(wú)線電Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的多用戶接入及通信調(diào)度方案進(jìn)行探討和研究。
　　本文首先分析了TETRA等數(shù)字集群系統(tǒng)以及Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)數(shù)字集群系統(tǒng)組網(wǎng)不夠靈活且由于速率低對(duì)多業(yè)務(wù)并發(fā)傳輸?shù)闹С趾苋酢?shù)字集群系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)通常只能進(jìn)行一對(duì)一通信，針對(duì)

2、以上問(wèn)題本文提出了對(duì)基于認(rèn)知無(wú)線電Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中MAC協(xié)議研究的重要意義。針對(duì)目前應(yīng)急通信的應(yīng)用環(huán)境和業(yè)務(wù)需求，本文提出了一種多級(jí)分簇的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的延伸性。通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)中機(jī)動(dòng)部署固定節(jié)點(diǎn)的方式，優(yōu)先使用這些固定節(jié)點(diǎn)來(lái)?yè)?dān)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的主控節(jié)點(diǎn)、簇頭節(jié)點(diǎn)等骨干節(jié)點(diǎn)，并依靠這些節(jié)點(diǎn)來(lái)?yè)?dān)當(dāng) Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)相連接的網(wǎng)關(guān)。針對(duì)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的分簇、多跳等特點(diǎn)，本文采用了基于時(shí)隙分配接入和競(jìng)爭(zhēng)接入相結(jié)合的混合接入

3、方式，并設(shè)計(jì)了合理的復(fù)幀結(jié)構(gòu)。
　　本文設(shè)計(jì)的無(wú)線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的多信道MAC協(xié)議使用一個(gè)控制信道和多個(gè)數(shù)據(jù)信道，節(jié)點(diǎn)自組織成分簇網(wǎng)絡(luò)，且相鄰的簇中的節(jié)點(diǎn)在不同的數(shù)據(jù)信道進(jìn)行通信。普通節(jié)點(diǎn)使用一對(duì)收發(fā)器來(lái)收發(fā)數(shù)據(jù)，另一個(gè)接收器掃描控制信道，在接收器空閑的時(shí)候還要兼顧掃描空閑信道的任務(wù)；簇間中繼節(jié)點(diǎn)由于要為不同簇中的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，兩個(gè)接收機(jī)通常工作在兩個(gè)不同的數(shù)據(jù)信道上。本文在混合接入方式的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了節(jié)點(diǎn)開(kāi)機(jī)后網(wǎng)絡(luò)初始化、節(jié)點(diǎn)

4、接入網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的維護(hù)以及節(jié)點(diǎn)通信時(shí)隙安排的方案。在完成具體的接入?yún)f(xié)議方案設(shè)計(jì)之后，本文對(duì)所提出 MAC協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)初始化方案、吞吐量等指標(biāo)進(jìn)行了仿真，結(jié)果表明本文所設(shè)計(jì)的多級(jí)分簇Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)和MAC協(xié)議具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文還對(duì)Ad Hoc分簇網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作重傳機(jī)制做了大量的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)存的協(xié)作重傳方案中存在開(kāi)銷(xiāo)大、不能解決隱藏終端等問(wèn)題，提出了兩種新的協(xié)作重傳方案并對(duì)其做了仿真分析，論述了方案在解決隱藏終端問(wèn)題以及開(kāi)