自組織網(wǎng)絡(luò)時(shí)分多址協(xié)議的NS-3實(shí)現(xiàn)與性能分析.pdf

1、在目前廣泛應(yīng)用的無線通信網(wǎng)絡(luò)中，其信道訪問機(jī)制多采用CSMA/CA機(jī)制。實(shí)測實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)工作于同一個(gè)頻點(diǎn)上的節(jié)點(diǎn)數(shù)量達(dá)到數(shù)十個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，CSMA/CA機(jī)制下信道訪問的沖突概率會(huì)顯著增加。過高的沖突概率難以保障信道訪問的實(shí)時(shí)性，從而難以滿足軍事通信、應(yīng)急通信等應(yīng)用場景中的實(shí)時(shí)性和可靠性要求。同時(shí)，在多用戶情況下，沖突概率的增加也會(huì)導(dǎo)致信道訪問延時(shí)增加和節(jié)點(diǎn)吞吐率的下降，導(dǎo)致CSMA/CA機(jī)制在多用戶情況下的性能損失嚴(yán)重。
　　為了解決

2、Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)容量不足，信道訪問延時(shí)不確定和沖突概率較大的問題，本文以STDMA協(xié)議為基礎(chǔ)，對Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)時(shí)分多址協(xié)議進(jìn)行了研究與實(shí)驗(yàn)評估，本文工作的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　首先，本文介紹了Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議的基本分類及其特點(diǎn)，分析了CSMA/CA協(xié)議的基本訪問機(jī)制及在多用戶情況下存在的主要問題。其次，本文以軍事Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)為應(yīng)用背景，深入分析了自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的STDMA協(xié)議，對STDMA進(jìn)

3、行了改進(jìn)以求適應(yīng)戰(zhàn)術(shù)TDMA網(wǎng)絡(luò)，稱改進(jìn)后的STDMA為PTDMA，并在NS-3中實(shí)現(xiàn)了PTDMA協(xié)議。為了對MAC層和物理層實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，本文還設(shè)計(jì)并且實(shí)現(xiàn)了一個(gè)統(tǒng)計(jì)模塊EasyMonitor。最后，本文在NS-3中對PTDMA協(xié)議進(jìn)行了相關(guān)的仿真與研究，并與CSMA/CA協(xié)議進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)，分別對網(wǎng)絡(luò)容量、沖突概率、信道訪問延時(shí)、系統(tǒng)有效吞吐等性能指標(biāo)進(jìn)行了研究與分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)較多，PTDMA相比于CSMA/