應(yīng)急通信作為保障人們應(yīng)對緊急事件的特殊通信機制,往往面臨著通信地域、規(guī)模和設(shè)備損毀程度不確定等問題。移動自組織網(wǎng)絡(luò)作為一種分布式網(wǎng)絡(luò),具備組網(wǎng)快、抗毀性強等優(yōu)點,已成為支撐應(yīng)急通信的重要手段之一。同時,在應(yīng)急通信中,MAC協(xié)議的好壞直接影響網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量和組網(wǎng)效率,進(jìn)而影響應(yīng)急指揮和救援工作。因此,對這部分技術(shù)的研究是至關(guān)重要的。本文著重基于節(jié)點傳輸碰撞控制,從數(shù)據(jù)傳輸控制和信道接入控制兩方面對MAC協(xié)議進(jìn)行改進(jìn),以提升系統(tǒng)性能。一方面,針對應(yīng)急通信中優(yōu)先級用戶和普通用戶共存的情況,根據(jù)信道預(yù)留策略遺留的分組碰撞及阻塞問題,設(shè)計一種適用于應(yīng)急通信場景的,基于動態(tài)空間預(yù)留策略的MAC協(xié)議。首先,分布在網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的應(yīng)急指揮車基于單兵系統(tǒng)的傳輸請求,周期性地調(diào)控信道上數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收。其次,利用網(wǎng)絡(luò)瞬時節(jié)點密度和節(jié)點干擾范圍動態(tài)確定優(yōu)先級業(yè)務(wù)的空間預(yù)留半徑。此外,基于馬爾科夫鏈路模型和概率論知識,從數(shù)學(xué)角度對分組碰撞概率,系統(tǒng)的吞吐量等進(jìn)行理論分析,并進(jìn)一步用仿真驗證推論的正確性。結(jié)果表明,動態(tài)空間預(yù)留策略能有效緩解分組傳輸碰撞問題,大幅度提升系統(tǒng)的吞吐量及緊急消息傳輸?shù)挠行�。另一方�?針對人員不易介入的場景,現(xiàn)有應(yīng)急通信系統(tǒng)只能按照預(yù)設(shè)的規(guī)劃進(jìn)行操作,缺乏自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)和自配置能力,通信效率不佳,難以滿足多樣化的通信需求等問題,設(shè)計一種具有認(rèn)知能力的,基于捕獲效應(yīng)的信道交會建立策略。首先,根據(jù)認(rèn)知無線電技術(shù)的認(rèn)知性、智能性和適變性,現(xiàn)場應(yīng)急指揮車感知自組織應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)中的信道使用狀況,并進(jìn)行分類統(tǒng)計。其次,單兵系統(tǒng)通過鄰居距離感知和位置確認(rèn),計算出自身的信道捕獲概率。在同一時刻,有多個節(jié)點競爭同一個信道時,通過對比各節(jié)點的信道捕獲概率獲取信道使用權(quán),以提升信道接入的成功率。仿真結(jié)果表明,在認(rèn)知自組織應(yīng)急通信系統(tǒng)中采用基于捕獲效應(yīng)的信道接入方式,可有效提高應(yīng)急通信服務(wù)的可靠性。
【學(xué)位單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.5
【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 自組織應(yīng)急通信研究現(xiàn)狀
        1.2.2 MAC協(xié)議研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內(nèi)容
    1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第2章 自組織應(yīng)急通信MAC協(xié)議概述
    2.1 自組織應(yīng)急通信常見拓?fù)?br>    2.2 應(yīng)急通信中自組織網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議關(guān)鍵技術(shù)
        2.2.1 節(jié)能機制
        2.2.2 沖突避免機制
        2.2.3 接入優(yōu)先級機制
    2.3 應(yīng)急通信中CRAHNs的 MAC協(xié)議關(guān)鍵技術(shù)
        2.3.1 感知技術(shù)
        2.3.2 信道協(xié)商
    2.4 關(guān)鍵問題
    2.5 性能分析模型
    2.6 本章小結(jié)
第3章 基于優(yōu)先級碰撞調(diào)節(jié)的多信道MAC協(xié)議
    3.1 鏈路干擾模型
    3.2 SC-MAC協(xié)議的設(shè)計
        3.2.1 SC-MAC的設(shè)計思路
        3.2.2 幀結(jié)構(gòu)劃分
        3.2.3 空間預(yù)留策略
    3.3 性能評估
        3.3.1 碰撞概率
        3.3.2 吞吐量
    3.4 仿真驗證與分析
        3.4.1 仿真平臺介紹
        3.4.2 仿真場景與參數(shù)設(shè)置
        3.4.3 仿真結(jié)果與分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 CRAHNs中基于捕獲效應(yīng)的信道交會建立
    4.1 信道交會問題分析
        4.1.1 交會碰撞
        4.1.2 握手碰撞
        4.1.3 阻塞問題
    4.2 CRR-MAC協(xié)議的設(shè)計
        4.2.1 CRR-MAC的設(shè)計思路
        4.2.2 CRR-MAC協(xié)議的認(rèn)知周期
        4.2.3 RTS/CTS/NTS幀結(jié)構(gòu)
    4.3 性能評估
        4.3.1 捕獲概率
        4.3.2 吞吐量
        4.3.3 時延
    4.4 仿真驗證與分析
        4.4.1 仿真參數(shù)設(shè)置
        4.4.2 仿真結(jié)果與分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)束語
    5.1 主要工作與創(chuàng)新點
    5.2 后續(xù)研究工作
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉權(quán);趙光勝;王曉東;周興銘;;認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)信道交匯研究綜述[J];軟件學(xué)報;2014年03期

2 蔣富;彭軍;;應(yīng)急通信系統(tǒng)中協(xié)作中繼選擇與功率分配優(yōu)化[J];計算機工程;2011年23期

本文編號：2880788