發(fā)布時(shí)間：2017-04-23 02:02

  本文關(guān)鍵詞：無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)MAC下層協(xié)議的研究與實(shí)現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)(Wireless Mesh Network,WMN),又稱為無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng),與傳統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)不同,無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)是一種無(wú)中心的、自組織的、分布式的無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)。一開始,無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)只是用于解決通信“最后一公里”問(wèn)題,但是由于無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)多跳性、結(jié)構(gòu)靈活、低成本等優(yōu)點(diǎn),無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也用在了LTE等未來(lái)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中。本文在對(duì)于無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)MAC下層進(jìn)行了研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一套“專用TD-LTE攜行接入網(wǎng)關(guān)”中無(wú)線Mesh網(wǎng)MAC下層協(xié)議,并采用軟件無(wú)線電基帶芯片SB3500,對(duì)MAC下層進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。本文首先從無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生背景與研究現(xiàn)狀、無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與定義、無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)以及無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場(chǎng)景四個(gè)方面對(duì)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了介紹：其次,研究了現(xiàn)有無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的MAC層(媒體接入控制層)協(xié)議,對(duì)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)MAC層的超幀、MAC幀類型、優(yōu)先競(jìng)爭(zhēng)接入方式(DRP)和分布式預(yù)約協(xié)議(DRP)進(jìn)行了介紹,并對(duì)于MAC下層一些機(jī)制進(jìn)行了詳細(xì)的分析,包括RTS/CTS握手機(jī)制、ACK機(jī)制、同步機(jī)制、PCA機(jī)制等。隨后,本文采用軟件無(wú)線電基帶芯片SB3500,對(duì)MAC下層協(xié)議進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。MAC下層主要?jiǎng)澐譃?個(gè)部分：MAC調(diào)度器、管理控制模塊、信標(biāo)偷令幀處理模塊、控制幀處理模塊、MPI幀處理模塊,與MAC上層之間的WMN上層下層接口,以及與下層PHY層之間的MPI接口。實(shí)現(xiàn)了MAC下層對(duì)于物理層控制、超幀管理、MAS解析、握手機(jī)制、確認(rèn)機(jī)制、DRP和PCA兩種信道接入機(jī)制等功能,然后通過(guò)和PHY層和MAC上層進(jìn)行整合、調(diào)試與測(cè)試,實(shí)現(xiàn)WMN模塊并給出其結(jié)果展示。最后,針對(duì)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能需求,提出了一種適用于WMN模塊的節(jié)能節(jié)點(diǎn)選舉算法來(lái)降低網(wǎng)絡(luò)能耗,該算法借鑒圖論的一些成果,在考慮多種節(jié)能參數(shù)的情況下,選出連通支配集節(jié)點(diǎn)作為非節(jié)能節(jié)點(diǎn)進(jìn)行代理,其他節(jié)點(diǎn)作為節(jié)能節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)行休眠,進(jìn)而降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)能耗。并采用NS2+MATLAB相結(jié)合的方法,對(duì)節(jié)能算法和網(wǎng)絡(luò)節(jié)能效果進(jìn)行仿真,驗(yàn)證了該算法對(duì)于WMN模塊可以起到很好的節(jié)能效果,為之后的WMN模塊中的節(jié)能實(shí)現(xiàn)打下了理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò) MAC下層 SB3500 節(jié)能
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)概述11-15
• 1.1.1 無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生背景與研究現(xiàn)狀11-12
• 1.1.2 無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)定義與架構(gòu)12-13
• 1.1.3 無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)13-15
• 1.1.4 無(wú)線Mesh應(yīng)用場(chǎng)景15
• 1.2 論文的研究?jī)?nèi)容和意義15-16
• 1.3 論文章節(jié)安排16-17
• 第二章 無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)MAC下層協(xié)議17-29
• 2.1 無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)MAC層分析17-20
• 2.1.1 無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)MAC層綜述17-18
• 2.1.2 超幀18
• 2.1.3 MAC層幀18-19
• 2.1.4 優(yōu)先競(jìng)爭(zhēng)接入(PCA)19
• 2.1.5 分布式預(yù)約協(xié)議(DRP)19-20
• 2.2 無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)MAC下層協(xié)議20-27
• 2.2.1 RTS/CTS握手協(xié)議20-21
• 2.2.2 確認(rèn)(ACK)機(jī)制21-22
• 2.2.3 BPST對(duì)齊22
• 2.2.4 保護(hù)時(shí)間22-23
• 2.2.5 幀間隔23-24
• 2.2.6 PCA機(jī)制24-27
• 2.3 本章小結(jié)27-29
• 第三章 無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)MAC下層設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)29-65
• 3.1 基帶芯片SB3500及其開發(fā)工具29-32
• 3.1.1 芯片架構(gòu)和特點(diǎn)29-30
• 3.1.2 開發(fā)工具30-32
• 3.2 MAC下層具體實(shí)現(xiàn)32-56
• 3.2.1 MAC下層總體設(shè)計(jì)32-34
• 3.2.2 MAC調(diào)度器34-42
• 3.2.3 管理控制模塊42-45
• 3.2.4 MPI幀處理模塊45-48
• 3.2.5 信標(biāo)/命令幀處理模塊48-49
• 3.2.6 控制幀處理模塊49-50
• 3.2.7 WMN上層下層接口50-54
• 3.2.8 MPI接口54-56
• 3.3 MAC下層DSP的實(shí)現(xiàn)結(jié)果與測(cè)試56-64
• 3.3.1 調(diào)試與測(cè)試56-63
• 3.3.2 結(jié)果展示63-64
• 3.4 本章小結(jié)64-65
• 第四章 WMN節(jié)能選舉算法的研究與仿真65-75
• 4.1 一種基于圖論的節(jié)能節(jié)點(diǎn)選舉算法65-69
• 4.1.1 算法的數(shù)學(xué)模型65
• 4.1.2 具體算法65-69
• 4.2 算法仿真69-71
• 4.3 仿真結(jié)果71-73
• 4.3.1 節(jié)能節(jié)點(diǎn)的選舉結(jié)果71-72
• 4.3.2 網(wǎng)絡(luò)能耗性能仿真72-73
• 4.4 本章小結(jié)73-75
• 第五章 總結(jié)與展望75-77
• 5.1 全文總結(jié)75
• 5.2 展望75-77
• 致謝77-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 作者簡(jiǎn)介83

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