高速無(wú)線個(gè)域網(wǎng)的跨層設(shè)計(jì)與調(diào)度研究.pdf

1、高速無(wú)線個(gè)人網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IEEE 802.15.3是面向多媒體數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計(jì)的，旨在提供高速率、低功耗、低成本、低復(fù)雜度并能保證QoS的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。協(xié)議MAC層采用了TDMA的信道接入方式，并定義了三種數(shù)據(jù)傳輸?shù)腁CK機(jī)制(No-ACK、Imm-ACK和Dly-ACK)可供選擇，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)者(PNC)負(fù)責(zé)對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)流的接入進(jìn)行調(diào)度。然而協(xié)議中并沒(méi)有對(duì)ACK機(jī)制的優(yōu)化使用以及如何調(diào)度數(shù)據(jù)流接入作規(guī)定，這是目前對(duì)于該協(xié)議的研究熱點(diǎn)，也是本文的研

2、究重點(diǎn)。 我們首先對(duì)協(xié)議中的Imm-ACK和Dly-ACK機(jī)制分別建立了數(shù)據(jù)傳輸模型，通過(guò)模型求解得到了傳輸吞吐量關(guān)于數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度、傳輸速率、信道誤碼率、幀間隔時(shí)間以及ACK長(zhǎng)度等參數(shù)的表達(dá)式。我們利用該表達(dá)式對(duì)ARO和HARQ下的吞吐量?jī)?yōu)化問(wèn)題進(jìn)行了分析，并與已有文獻(xiàn)中的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果顯示將HARQ技術(shù)與數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)優(yōu)化相結(jié)合能夠很好地改善系統(tǒng)的性能，尤其是對(duì)于信道狀況較差的情形。此外，我們還在NS-2平臺(tái)對(duì)傳輸模型進(jìn)行了系統(tǒng)

3、仿真，仿真的結(jié)果與數(shù)值優(yōu)化得到的結(jié)果吻合的很好，這也驗(yàn)證了模型的正確性。 基于數(shù)據(jù)傳輸模型，我們對(duì)WPAN網(wǎng)絡(luò)的跨層設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)流調(diào)度進(jìn)行了研究。在跨層設(shè)計(jì)方案中，我們通過(guò)優(yōu)化傳輸速率以及數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)吞吐量最大化；利用該結(jié)果，我們提出了最大化吞吐量的調(diào)度方案，并采用NS-2仿真工具對(duì)調(diào)度方案在IEEE 802.15.3協(xié)議中的實(shí)施性能進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示對(duì)比固定幀長(zhǎng)或者固定速率的調(diào)度方案，所提方案能夠提供更好的性能提升，尤其對(duì)