寬帶無線自組網(wǎng)多信道接入方案設計與實現(xiàn).pdf

1、Ad Hoc網(wǎng)絡，是由一組帶有收發(fā)裝置的無線移動節(jié)點組成的動態(tài)多跳、臨時性無中心自治系統(tǒng)，其應用前景廣闊。介質訪問控制協(xié)議(MAC)是Ad Hoc網(wǎng)絡協(xié)議的重要組成部分，控制著節(jié)點如何接入無線信道，對網(wǎng)絡性能起著決定性作用。Ad Hoc的特殊組網(wǎng)形式以及節(jié)點可移動性，使其MAC協(xié)議設計面臨了很多新問題，需要為其設計專門的MAC協(xié)議。
　　 本文以寬帶無線自組織應急通信系統(tǒng)MAC協(xié)議為研究目標，通過研究接入方案、時隙分配、時隙使用

2、、時隙沖突處理等，進行多信道接入的設計與實現(xiàn)。
　　 首先，本文在分析國內(nèi)外Ad Hoc網(wǎng)絡MAC協(xié)議的基礎上，重點分析研究了解決隱藏終端、暴露終端問題的RTS-CTS握手法，提出適合小規(guī)模Ad Hoc網(wǎng)絡MAC協(xié)議的設計目標。根據(jù)信道的劃分策略，對固定分配、動態(tài)分配、混合型分配三類時幀結構進行討論分析，確定本項目采用混合型策略。
　　 其次，本文深入研究分析了Ad Hoc網(wǎng)絡的信道空間復用性問題，提出解決隱藏終端、暴露

3、終端以提高復用度的改進方案--多信道動態(tài)時分多址協(xié)議MCD-TDMA(Multi-Channel Dynamic-Time Division Multiple Access)。MCD-TDMA協(xié)議是一種支持單播、廣播的多信道預約型接入?yún)f(xié)議，采用控制信道動態(tài)分配不復用、業(yè)務信道動態(tài)分配復用的策略，引入了RTS/CTS/ACK/DONE四步握手機制、令牌機制、超幀機制、洗牌機制，利用控制信道中交互的控制信息實現(xiàn)對業(yè)務信道的動態(tài)分配及空間復用

4、。論文在協(xié)議算法的理論基礎上，用NS-3網(wǎng)絡仿真工具對MCD-TDMA協(xié)議進行建模仿真，實驗結果表明相對于802.11DCF而言，MCD-TDMA協(xié)議在系統(tǒng)負載較大時提高了網(wǎng)絡吞吐率且丟包率性能較好。
　　 最后，本文根據(jù)項目實際需求，實現(xiàn)對MCD-TDMA協(xié)議精簡版--有邏輯中心的動態(tài)分配不復用接入方案的設計。分析設計該方案的幀結構、MAC幀結構及各信道機制，并采用了Xilinx公司提供基于FPGA的可編程嵌入式開發(fā)系統(tǒng)解決方