基于USAP的SCA組網(wǎng)MAC協(xié)議研究與實現(xiàn).pdf

1、軟件無線電已成為當今及未來無線電系統(tǒng)研究及發(fā)展的方向，其核心思想是在通用的硬件平臺上，通過軟件編程來實現(xiàn)無線電臺的各種功能，解決傳統(tǒng)通信系統(tǒng)體制不統(tǒng)一，協(xié)同通信能力差的問題。美國聯(lián)合戰(zhàn)術無線電系統(tǒng)(JTRS)提出的軟件通信結構體系(SCA)就是在滿足軟件定義無線電(SDR)要求的基礎上形成的一個開放的體系結構，它規(guī)定了SDR的硬件體系結構、軟件體系結構、安全體系結構以及應用程序接口(API)，采用了可裁剪、可擴充的設計思想，提高了SDR

2、的互操作性以及SDR間組件的可移植性和可重用性，同時滿足了商用和軍用需求?；诓ㄐ渭砷_發(fā)環(huán)境(WDE)進行可移植性、可復用性的波形開發(fā)，是SCA研究下很重要的一部分。而維吉尼亞大學的移動和可移植無線電研究小組(MPRG)的嵌入式開源SCA執(zhí)行平臺(OSSIE)是第一個基于C++的SCA開源實現(xiàn)，OWD則是設計SCA波形和組件的圖形化開發(fā)環(huán)境。本文基于08年3月發(fā)布的OWD0.6.2平臺進行了波形開發(fā)與組件搭建方面的研究，對于相關通信協(xié)

3、議在平臺上的移植有一定的借鑒作用。 基于SCA規(guī)范的組件劃分與波形實現(xiàn)上，本文選擇了USAP思想的MAC協(xié)議作為應用實例。USAP作為Rockwell Collins公司提出的TDMA方式的時隙分配協(xié)議適用于軍事的自組織網(wǎng)絡環(huán)境，并已經(jīng)在Rockwell Collins的Soldier Phone計劃中得到了具體的運用。USAP針對自組織網(wǎng)絡的特點提供了良好的信道資源分配方式，對于網(wǎng)絡中多播與單播，數(shù)據(jù)與語音等傳輸情況都進行了協(xié)

4、調(diào)與考慮。本文總結了USAP思想下的多種時隙分配協(xié)議并進行了相應的優(yōu)化，設計了進行自適應分群優(yōu)化后的USAP-AC協(xié)議，并進行了該協(xié)議相關的性能測試。 最后，本文基于SCA軟件結構體系的原理，對USAP-AC協(xié)議進行了OWD平臺下核心組件的劃分。在組件的劃分上，側重于組件的功能性與可重用性，包括：鄰居確認組件，自適應分群組件，統(tǒng)一幀長度組件，數(shù)據(jù)傳輸組件以及節(jié)點移動組件。針對單個組件的創(chuàng)建與加載進行了分析，并對組件連接后的整個波