基于認(rèn)知無線電Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的多用戶接入及通信調(diào)度的研究.pdf

1、近年來，多媒體數(shù)字集群系統(tǒng)已廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)，基于自組織Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的集群通信系統(tǒng)因為能提高傳統(tǒng)數(shù)字集群系統(tǒng)組網(wǎng)的方便靈活性，成為了該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本文主要是對基于認(rèn)知無線電Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的多用戶接入及通信調(diào)度方案進(jìn)行探討和研究。
　　本文首先分析了TETRA等數(shù)字集群系統(tǒng)以及Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)數(shù)字集群系統(tǒng)組網(wǎng)不夠靈活且由于速率低對多業(yè)務(wù)并發(fā)傳輸?shù)闹С趾苋酢?shù)字集群系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)通常只能進(jìn)行一對一通信，針對

2、以上問題本文提出了對基于認(rèn)知無線電Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中MAC協(xié)議研究的重要意義。針對目前應(yīng)急通信的應(yīng)用環(huán)境和業(yè)務(wù)需求，本文提出了一種多級分簇的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的延伸性。通過在網(wǎng)絡(luò)中機(jī)動部署固定節(jié)點(diǎn)的方式，優(yōu)先使用這些固定節(jié)點(diǎn)來擔(dān)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的主控節(jié)點(diǎn)、簇頭節(jié)點(diǎn)等骨干節(jié)點(diǎn)，并依靠這些節(jié)點(diǎn)來擔(dān)當(dāng) Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)相連接的網(wǎng)關(guān)。針對Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的分簇、多跳等特點(diǎn)，本文采用了基于時隙分配接入和競爭接入相結(jié)合的混合接入

3、方式，并設(shè)計了合理的復(fù)幀結(jié)構(gòu)。
　　本文設(shè)計的無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的多信道MAC協(xié)議使用一個控制信道和多個數(shù)據(jù)信道，節(jié)點(diǎn)自組織成分簇網(wǎng)絡(luò)，且相鄰的簇中的節(jié)點(diǎn)在不同的數(shù)據(jù)信道進(jìn)行通信。普通節(jié)點(diǎn)使用一對收發(fā)器來收發(fā)數(shù)據(jù)，另一個接收器掃描控制信道，在接收器空閑的時候還要兼顧掃描空閑信道的任務(wù)；簇間中繼節(jié)點(diǎn)由于要為不同簇中的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，兩個接收機(jī)通常工作在兩個不同的數(shù)據(jù)信道上。本文在混合接入方式的基礎(chǔ)上設(shè)計了節(jié)點(diǎn)開機(jī)后網(wǎng)絡(luò)初始化、節(jié)點(diǎn)

4、接入網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的維護(hù)以及節(jié)點(diǎn)通信時隙安排的方案。在完成具體的接入?yún)f(xié)議方案設(shè)計之后，本文對所提出 MAC協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)初始化方案、吞吐量等指標(biāo)進(jìn)行了仿真，結(jié)果表明本文所設(shè)計的多級分簇Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)和MAC協(xié)議具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文還對Ad Hoc分簇網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作重傳機(jī)制做了大量的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)存的協(xié)作重傳方案中存在開銷大、不能解決隱藏終端等問題，提出了兩種新的協(xié)作重傳方案并對其做了仿真分析，論述了方案在解決隱藏終端問題以及開