多射頻多信道Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究.pdf

1、Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是由一組帶有無線射頻的可移動(dòng)終端組成的多跳自治系統(tǒng)。它具有易部署、自組織、無需借助基礎(chǔ)設(shè)施等特點(diǎn)，在軍事、環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)后救援等領(lǐng)域有著十分廣闊的應(yīng)用前景。當(dāng)前絕大多數(shù)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)研究工作都是基于單個(gè)射頻收發(fā)器的，通常每個(gè)節(jié)點(diǎn)只裝備一個(gè)射頻收發(fā)器且在網(wǎng)絡(luò)初始化時(shí)為其分配一個(gè)固定信道。單信道的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)始終無法從根本上解決多跳環(huán)境下的“隱藏終端和暴露終端問題”，節(jié)點(diǎn)密度的增加將加劇節(jié)點(diǎn)間的競(jìng)爭(zhēng)和沖突，導(dǎo)致信道利用率

2、下降。鑒于此，研究人員提出采用多信道方案來解決競(jìng)爭(zhēng)和沖突。使用多信道能夠減小網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包的平均傳輸時(shí)延，降低干擾，繼而有效提高系統(tǒng)通信容量。
　　 近年來，隨著無線射頻成本的不斷下降，在一個(gè)節(jié)點(diǎn)上裝備多個(gè)射頻收發(fā)器已經(jīng)逐漸成為一種可以接受的技術(shù)選擇。因此，研究人員提出采用多射頻節(jié)點(diǎn)組建Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)。其優(yōu)勢(shì)在于：當(dāng)節(jié)點(diǎn)的多個(gè)射頻同時(shí)工作在協(xié)議提供的正交信道上時(shí)，節(jié)點(diǎn)可以使用不同射頻在接收數(shù)據(jù)的同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，從而增加了網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際

3、帶寬，提高了網(wǎng)絡(luò)的整體性能。
　　 本文將在分析Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的相關(guān)技術(shù)及其研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究構(gòu)建多射頻多信道Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)。分別在MAC層和網(wǎng)絡(luò)層提出了適用于多射頻多信道Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議及路由協(xié)議。同時(shí)，為了驗(yàn)證協(xié)議性能，闡述了在網(wǎng)絡(luò)仿真軟件NS-2上實(shí)現(xiàn)多射頻多信道仿真平臺(tái)的擴(kuò)展以及多射頻嵌入式節(jié)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)床搭建的基礎(chǔ)工作。在此基礎(chǔ)上，利用該擴(kuò)展平臺(tái)對(duì)設(shè)計(jì)的協(xié)議進(jìn)行了仿真驗(yàn)證和分析。結(jié)果表明協(xié)