無線芯片域網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)及多址通信機(jī)制研究.pdf

1、移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)推動著未來5G技術(shù)的研究熱潮，而隨著高頻段UWB和60GHz毫米波芯片內(nèi)/間無線互連技術(shù)的發(fā)展成熟，為5G高速率、低時(shí)延、低功耗目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)支撐，并為其超密集網(wǎng)絡(luò)指明了新的應(yīng)用場景——無線芯片域網(wǎng)絡(luò)(WCAN)。本文首先介紹了WCAN的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及應(yīng)用潛力，指出了現(xiàn)有WCAN組網(wǎng)及通信機(jī)制存在的劣勢與不足。針對平面自組織架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模受限，信令開銷過多，仲裁制度不完善和集中式組網(wǎng)架構(gòu)中心節(jié)點(diǎn)負(fù)荷較重易造成網(wǎng)絡(luò)

2、擁塞的問題。以WCAN中PCB板上芯片內(nèi)/間高速無線互連(WCAN-PCB)為應(yīng)用場景，通過調(diào)研與需求分析，提出了基于蜂窩自組織的WCAN-PCB組網(wǎng)模型，重點(diǎn)研究了其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和芯片布局方案。此外還對適用于該組網(wǎng)方案的無線節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并給出了協(xié)議棧各層的通信策略，在這之后通過搭建NS2仿真平臺，對其網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行評估，并與傳統(tǒng)的平面Mesh架構(gòu)進(jìn)行對比，得到了更優(yōu)的吞吐量、端到端延時(shí)、抖動、丟包率和能耗性能，驗(yàn)證了所提方案的優(yōu)越性。

3、r>　　在上述組網(wǎng)模型的基礎(chǔ)上，又對其多址通信機(jī)制進(jìn)行研究，建立了基于TH-PPM的多用戶分組碰撞模型，分析了系統(tǒng)存在的干擾噪聲源及BER性能，確定了相適應(yīng)的多址接入機(jī)制，并在此基礎(chǔ)上提出了自適應(yīng)多址分配方案，設(shè)計(jì)了智能化的傳輸機(jī)制對WCAN-PCB中芯片內(nèi)/間的功率、誤碼率、傳輸速率進(jìn)行權(quán)衡。最后通過仿真結(jié)果顯示該方案在確保系統(tǒng)QoS可靠的同時(shí)，能夠合理地分配系統(tǒng)資源，顯著提高系統(tǒng)的傳輸性能，有效解決固定多址分配技術(shù)存在資源分配不均，