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基于USRP的高效多址接入协议的设计与实现

作　者: 石伟明
导　师: 盛敏; 蒋小奎
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 分布式网络 OFDMA技术多址接入协议 USRP平台
分类号: TN915.04
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 7次
引　用: 0次
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内容摘要

多址接入控制协议是网络的重要组成部分,特别是在分布式网络中,它直接影响网络的性能。随着技术的发展,如何将物理层和多址接入层有效的结合起来,如何在接入时可以有效的利用资源,这些因素对网络性能上的提升具有重要意义和价值。本文研究了高通公司提出的FlashLinQ协议,该协议是一种高效的并且有效利用空间资源的多址接入协议,相比于RTS/CTS机制的CSMA/CA机制的多址接入协议有较大的增益。协议可以在信号覆盖范围之内实现多条链路的并行传输,增加了网络的吞吐量,改善了网络的性能。为了验证协议的实用性,本文在USRP (Universal Software Radio Peripheral,通用软件无线电外设)平台上实现了该协议,结果表明协议在真实的环境中运行具有良好的性能。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
第一章绪论  7-13
  1.1 研究背景  7-9
    1.1.1 FlashLinQ概念的介绍  7
    1.1.2 分布式网络现有MAC协议分类  7-8
    1.1.3 分布式网络现有接入机制的缺点  8-9
  1.2 FlashLinQ协议研究意义  9-11
  1.3 FlashLinQ协议的应用  11-12
    1.3.1 Qos保证方面  11
    1.3.2 认知方面  11-12
  1.4 本文主要研究内容  12-13
第二章 FlashLinQ多址接入协议的概述  13-19
  2.1 基于SIR的调度算法  13-14
  2.2 FlashLinQ多址接入协议的流程  14-17
  2.3 本章小结  17-19
第三章基于USRP的FlashLinQ协议的设计与实现  19-55
  3.1 软件无线电硬件与软件平台介绍  19-22
    3.1.1 软件无线电简介  19
    3.1.2 GNU Radio简介  19-20
    3.1.3 USRP—通用软件无线电接口  20-22
  3.2 FlashLinQ系统节点介绍  22-25
    3.2.1 节点实物图  22
    3.2.2 节点整体架构设计  22-23
    3.2.3 程序运行流程  23-24
    3.2.4 程序结构框架  24-25
  3.3 物理层的设计与实现  25-34
    3.3.1 物理层框架设计  25
    3.3.2 发送流的设计与实现  25-29
    3.3.3 接收数据流的设计与实现  29-32
    3.3.4 接收探测流的设计与实现  32-34
  3.4 基于USRP的FlashLinQ MAC的设计与实现  34-49
    3.4.1 USRP在实现FlashLinQ MAC的限制  34
    3.4.2 FlashLinQ MAC协议的实现  34-49
  3.5 控制界面的设计  49-50
  3.6 同步模块的设计与实现  50-53
  3.7 本章小结  53-55
第四章性能测试  55-71
  4.1 关键模块的测试  55-58
    4.1.1 CPU资源利用率的测试  55-56
    4.1.2 定时器的测试  56-57
    4.1.3 同步精度的测试  57-58
  4.2 物理层的测试  58-61
    4.2.1 频偏的测试  58
    4.2.2 OFDM功能测试  58-61
  4.3 场景测试  61-70
    4.3.1 对等发现的测试  61-62
    4.3.2 单链路传输测试  62-63
    4.3.3 动态速率调整测试  63-64
    4.3.4 共传场景测试  64-67
    4.3.5 不共存场景测试  67-70
  4.4 本章小结  70-71
结束语  71-73
致谢  73-75
参考文献  75-76

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