MBOA UWB系統(tǒng)中信道接入算法性能研究.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，人們對無線網(wǎng)絡(luò)也提出了更高的要求，如：高速、普遍存在（Ubiquitous）、無縫切換等等。IEEE協(xié)會針對這種需求發(fā)展出了適用于不同環(huán)境的技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)，如：適用于無線城域網(wǎng)（WMAN:WirelessMetropolitanAreaNetwork）的802.16系列、適用于無線局域網(wǎng)（WLAN:WirelessLocalAreaNetwork）的802.11系列和適用于無線個域網(wǎng)（WPAN:Wireless

2、PersonalAreaNetwork）的802.15系列。超寬帶（UWB：UltraWideBand）技術(shù)屬于802.15下的一支，以其高速率、低功耗、抗干擾、兼容性強(qiáng)等多種優(yōu)勢將取代藍(lán)牙（Bluetooth）成為下一代無線個域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)今UWB標(biāo)準(zhǔn)分為兩大陣營：以Intel、TI為首的多帶OFDM（MBOA：Multi-bandOFDMAlliance）陣營和以Motorola為首的直接序列UWB（DS－UWB：DirectSeq

3、uence）陣營。兩大陣營分別提出了自己的物理層和相應(yīng)的MAC層規(guī)范，本文就是針對MBOA－UWB中MAC層信道共享和資源分配算法進(jìn)行的性能研究。MBOA的MAC層是一個全分布式的AdHoc結(jié)構(gòu)，時間被分為固定長度的超幀（Superframe）。每個設(shè)備根據(jù)自己的觀察與鄰居進(jìn)行協(xié)調(diào)，以爭用（CSMA）或者預(yù)留（Reservation）的方式共享信道。在預(yù)留方式中，發(fā)送設(shè)備需要預(yù)留相應(yīng)數(shù)量的空閑時隙來滿足流量要求。但是由于在超幀中現(xiàn)有大量

4、的空閑時隙，并且由于其他設(shè)備或者業(yè)務(wù)的存在，這些空閑時隙隨機(jī)的分布在整個超幀中間，因此對于發(fā)送設(shè)備而言，需要規(guī)劃自己的預(yù)留策略以滿足一定的要求，如最大化吞吐量或者最小化端到端時延等，從個人和整體的角度提高網(wǎng)絡(luò)利用率和性能。本文提出了一種基于嵌入式馬爾科夫鏈的數(shù)學(xué)模型，能夠精確預(yù)測不同預(yù)留方式下的時延性能和對應(yīng)的丟包率；并且由此方法可以在發(fā)送端進(jìn)行性能估計，對信道的預(yù)留策略起到指導(dǎo)作用；最后我們還推出了在MBOA－UWBMAC規(guī)范下的最佳