基于無線自組網(wǎng)技術(shù)的移動(dòng)語音通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無線自組網(wǎng)(Ad-hoc)是一種無中心、自組織、靈活多變的特殊網(wǎng)絡(luò)，因其結(jié)構(gòu)的特殊性，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。隨著技術(shù)的進(jìn)步，實(shí)時(shí)語音業(yè)務(wù)已經(jīng)在移動(dòng)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中有了長足的發(fā)展。這種基于Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的多跳移動(dòng)通信系統(tǒng)，不需要中心基站，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建快速靈活，是對現(xiàn)有蜂窩語音通信系統(tǒng)的一種很好的補(bǔ)充。 本文旨在設(shè)計(jì)一種基于低功耗、低成本射頻技術(shù)的移動(dòng)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，涉及到系統(tǒng)MAC協(xié)議設(shè)計(jì)、MAC層同步技術(shù)研究、簡

2、單的路由策略以及硬件設(shè)計(jì)等方面的研究。 其中MAC協(xié)議是無線通信系統(tǒng)高效運(yùn)行的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)。針對系統(tǒng)語音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的不同需求，本文提出了一種基于CSMA/CA技術(shù)和TDMA技術(shù)的混合協(xié)議——TCSMA。該協(xié)議通過同步網(wǎng)絡(luò)中小范圍的部分節(jié)點(diǎn)，來實(shí)現(xiàn)分配協(xié)議和競爭協(xié)議的融合。在分配協(xié)議方面，根據(jù)生物界的“蛙叫”模型，設(shè)計(jì)了一種基于耦合方式的網(wǎng)絡(luò)同步協(xié)議。通過OPNET仿真表明，500m×500m的范圍內(nèi)，在868Mhz的ISM

3、頻道，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)速率153.6kbps、傳輸距離150米、射頻模塊切換時(shí)間100us的條件下，100個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)幀同步精度為0.0003s；兩個(gè)50個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)融合時(shí)，可以在1s內(nèi)實(shí)現(xiàn)再次同步。充分證明了該協(xié)議可以滿足系統(tǒng)的同步要求，非常適合Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用。在競爭協(xié)議方面，通過對比CSMA/CA和簡化的DCF協(xié)議性能，選擇了更適合本系統(tǒng)的協(xié)議。 此外，在路由協(xié)議設(shè)計(jì)方面，本文比較了現(xiàn)有各種路由協(xié)議的原理，詳