超寬帶MAC層實(shí)現(xiàn)方法的研究.pdf

1、超寬帶(UWB)技術(shù)以高傳輸速率、高分辨率和低功耗等優(yōu)點(diǎn)日益受到人們的青睞，成為無(wú)線通信領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)；圍繞超寬帶標(biāo)準(zhǔn)的討論也一直在進(jìn)行。在IEEE 802.15.3a工作組解散之后，Wimedia在原有的多帶OFDM(MBOA)陣營(yíng)的超寬帶標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，提出了ECMA-368/369標(biāo)準(zhǔn)。 本學(xué)位論文著重研究了多帶超寬帶的MAC層實(shí)現(xiàn)方式，以ECMA-368標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的MAC層為基礎(chǔ)，建立數(shù)學(xué)模型，并對(duì)其性能進(jìn)行了分析，實(shí)現(xiàn)了

2、計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，得到了仿真系統(tǒng)的性能，并提出了改進(jìn)方案。 前兩章介紹了UWB技術(shù)的背景知識(shí)，以及多帶超寬帶MAC層所涉及到的基本機(jī)制。 第三章詳細(xì)研究了ECMA-368標(biāo)準(zhǔn)MAC層的細(xì)節(jié)。ECMA-368標(biāo)準(zhǔn)的MAC層是一個(gè)全分布式的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)時(shí)間被劃分為固定長(zhǎng)度的超幀(SuperfralTle)，每個(gè)設(shè)備發(fā)送自己信標(biāo)(Beacon)，并通過(guò)監(jiān)聽其他設(shè)備發(fā)送的信標(biāo)與鄰居進(jìn)行協(xié)調(diào)，以競(jìng)爭(zhēng)接入或者預(yù)留接入的方式共享信道。在競(jìng)

3、爭(zhēng)接入方式中，該標(biāo)準(zhǔn)為了提供滿足QoS要求的服務(wù)，采取了區(qū)分優(yōu)先級(jí)的競(jìng)爭(zhēng)接入方式(PCA)方式，不同優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)流在發(fā)送之前，需要等待不同的時(shí)間，并且競(jìng)爭(zhēng)到信道后可以連續(xù)傳輸TXOP的時(shí)間。 第四章利用二維馬爾科夫鏈的數(shù)學(xué)模型對(duì)ECMA-368標(biāo)準(zhǔn)中定義的競(jìng)爭(zhēng)接入進(jìn)行了性能分析，首先使用已有模型分析只有單一優(yōu)先級(jí)節(jié)點(diǎn)存在情況下的系統(tǒng)吞吐量，然后，在此基礎(chǔ)上，對(duì)兩種優(yōu)先級(jí)節(jié)點(diǎn)并存的情況進(jìn)行了推導(dǎo)，提出了退避阻塞狀態(tài)的存在，并分析了

4、該狀態(tài)的存在對(duì)系統(tǒng)的影響。 第五章首先提出了仿真系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，并重點(diǎn)介紹了搭建仿真系統(tǒng)時(shí)一些重要模塊和關(guān)鍵細(xì)節(jié)的實(shí)現(xiàn)方法。接著通過(guò)仿真程序?qū)CMA-368標(biāo)準(zhǔn)的MAC層性能進(jìn)行了仿真，主要研究了各種情況下系統(tǒng)所能達(dá)到的吞吐量，然后結(jié)合仿真對(duì)第四章的數(shù)學(xué)推導(dǎo)進(jìn)行了驗(yàn)證，并且指出，在不同優(yōu)先級(jí)并存且系統(tǒng)飽和的狀態(tài)下，第一優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)傳輸所能提供的吞吐量并不理想。最后，本章提出了一種動(dòng)態(tài)改變第一優(yōu)先級(jí)的TXOP的方案，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)