超寬帶Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的分布式預(yù)留算法.pdf

1、超寬帶(UWB)技術(shù)的一種典型應(yīng)用場(chǎng)景是便攜式設(shè)備的室內(nèi)Ad-hoc組網(wǎng)，可支持實(shí)時(shí)多媒體業(yè)務(wù)或者高速率文件傳輸。針對(duì)這種業(yè)務(wù)場(chǎng)景和業(yè)務(wù)特點(diǎn)，本文研究了UWB的分布式預(yù)留算法，在保證業(yè)務(wù)的QoS要求的前提下能最大限度的提高設(shè)備的接入率。
　　本文首先介紹了UWB技術(shù)的基本特點(diǎn)，以及ECMA-368標(biāo)準(zhǔn)MAC層方案和UWB信道特點(diǎn)，研究分析了ECMA-368標(biāo)準(zhǔn)中分布式預(yù)留協(xié)議的工作過(guò)程。在現(xiàn)有的基于服務(wù)間隔的預(yù)留算法基礎(chǔ)上給出了一

2、種改進(jìn)方案，該方案增加了自適應(yīng)速率選擇的內(nèi)容，并對(duì)預(yù)留時(shí)隙數(shù)量的計(jì)算方法提出了改進(jìn)，使得預(yù)留的時(shí)隙個(gè)數(shù)更加精確，在預(yù)留位置算法中增加了跨標(biāo)準(zhǔn)區(qū)預(yù)留的方法，提高了設(shè)備的接入率。計(jì)算及仿真結(jié)果表明，此改進(jìn)方案不僅增加了信道接入的設(shè)備數(shù)量，而且能夠增加網(wǎng)絡(luò)中信道的吞吐量。
　　針對(duì)近距離內(nèi)大量節(jié)點(diǎn)的特殊場(chǎng)景，為了提高設(shè)備的接入率，本文在上述算法的基礎(chǔ)之上，提出了一種支持協(xié)同通信的分布式預(yù)留算法，即在信干比允許的范圍內(nèi)節(jié)點(diǎn)共享信道，實(shí)現(xiàn)時(shí)

3、隙復(fù)用。該算法引入了聯(lián)盟博弈的思想，預(yù)留節(jié)點(diǎn)針對(duì)已被占用的時(shí)隙，開(kāi)展博弈，選擇加入最優(yōu)的時(shí)隙聯(lián)盟，而聯(lián)盟中的節(jié)點(diǎn)則通過(guò)博弈選擇對(duì)聯(lián)盟性能影響最小的預(yù)留節(jié)點(diǎn)。通過(guò)特定場(chǎng)景仿真證明本算法能夠極大的增加網(wǎng)絡(luò)接納設(shè)備的數(shù)量。
　　本文最后針對(duì)實(shí)際UWB研發(fā)項(xiàng)目中課題組所提出的MAC層方案，給出了MAC層中調(diào)度器的實(shí)現(xiàn)方案，并對(duì)此實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了功能仿真和時(shí)序驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明，該方案在ECMA-368標(biāo)準(zhǔn)中MAC協(xié)議的基礎(chǔ)上，對(duì)MAC層的部