基于CRDA協(xié)議的野戰(zhàn)局域網(wǎng)設(shè)計與仿真.pdf

1、隨著對Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)和智能天線技術(shù)研究的不斷深入,研究人員發(fā)現(xiàn),將智能天線技術(shù)引入到Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)后,網(wǎng)絡(luò)性能較采用傳統(tǒng)的全向天線有很多的優(yōu)勢。但是隨之而來的使用智能天線技術(shù),網(wǎng)絡(luò)也引入了一些新問題,例如“耳聾”問題,“隱藏”終端問題和“暴露”終端等。為了解決這些問題,研究人員設(shè)計了一些MAC層的協(xié)議,例如DVCS協(xié)議,MMAC協(xié)議等,但是這些協(xié)議仍然不能有效解決這些問題。CRDA協(xié)議重新設(shè)計了MAC層的控制幀和整體實現(xiàn)方案,可以在

2、很大程度上解決這些問題。野戰(zhàn)局域網(wǎng)是一種典型的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò),應(yīng)用智能天線技術(shù),通過采用優(yōu)化過后的MAC層協(xié)議,理論上可以取得較傳統(tǒng)定向天線技術(shù)更好的性能。本文分析了幾種MAC層協(xié)議,特別對CRDA協(xié)議進(jìn)行了較詳細(xì)的介紹。并且利用NS-2仿真軟件,對CRDA協(xié)議在野戰(zhàn)局域網(wǎng)中應(yīng)用進(jìn)行了仿真,為實際應(yīng)用提供了一定的理論依據(jù)。
　　本文的主要內(nèi)容如下:
　　1)簡要介紹了Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的特點,并對使用智能天線和傳統(tǒng)的全向天線

3、的網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行了分析,對智能天線的優(yōu)勢和缺點進(jìn)行了介紹。比較發(fā)現(xiàn)定向天線較傳統(tǒng)的全向天線的在數(shù)據(jù)吞吐,發(fā)送時延等方面有很大的優(yōu)勢。但同時定向天線較全向天線也存在一些問題,為后面分析和解決這些問題指出了方向。
　　2)利用MATLAB工具對經(jīng)典的Capon算法和MUSIC算法進(jìn)行了仿真,仿真結(jié)果表明兩種算法性能都不錯。比較發(fā)現(xiàn),其中MUSIC由于波束增益更大,對噪聲和干擾的容忍性更強(qiáng),故決定使用MUSIC算法對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仿真。

4、　　3)通過比較IEEE.802DCF協(xié)議、DVCS協(xié)議、MMAC協(xié)議和CRDA協(xié)議。指出了CRDA協(xié)議在解決“耳聾”問題,“隱藏”節(jié)點和“暴露”節(jié)點問題上有更大的優(yōu)勢。
　　4)利用C++這種面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言,對CRDA的通信節(jié)點進(jìn)行了類的設(shè)計,給出了類成員對象和成員函數(shù)的定義和實現(xiàn)。
　　5)利用NS-2仿真軟件對典型的CRDA網(wǎng)絡(luò)場景進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明, CRDA協(xié)議能夠在一定程度上解決其它MAC層協(xié)議存在