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无线自组织网络同步式令牌MAC协议研究

作　者: 邓梁
导　师: 孙献璞
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 无线自组织网络 MAC协议同步动态群首令牌
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

冲突避免的MAC协议是目前无线自组织网络接入协议的研究热点。本文在分析现有Ad Hoc网络MAC协议的基础上,针对数字单兵通信系统特有的应用环境和业务需求提出了一种同步式令牌MAC协议(称为STP协议)。该协议解决了系统同步和传输碰撞两大技术难题。针对Ad Hoc这种分布式多跳网络,该协议采用了一种互同步技术,它不需要GPS定时信号的支持。在进行分组接入方案设计时；针对网络拓扑结构的动态变化和业务的突发特性,提出了一种动态群首和动态令牌的传输控制方法。动态群首和动态令牌技术不但增强了系统的健壮性,同时保证了节点接入信道的公平性,网络管理和控制也比较简单；其次,该协议由于采用令牌来进行传输控制,因此可以完全解决传输碰撞问题,极大地提高了网络的吞吐量。仿真结果表明：与CSMA/CA和一般的令牌传递比较,STP协议性能有了明显提高。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 研究背景  7-8
  1.2 研究的目的和意义  8-11
第二章无线Ad Hoc网络概述  11-21
  2.1 基本概念  11-13
    2.1.1 无线Ad Hoc网络的定义  11-12
    2.1.2 无线Ad Hoc网络的特点  12-13
  2.2 无线Ad Hoc网络的体系结构  13-17
    2.2.1 节点结构  13-14
    2.2.2 网络结构  14-15
    2.2.3 协议栈  15-17
  2.3 无线Ad Hoc网络的关键技术和研究方向  17-21
第三章无线Ad Hoc网络MAC协议的分析与比较  21-31
  3.1 MAC协议简介  21
  3.2 MAC子层面临的问题  21-23
    3.2.1 Ad Hoc网络信道共享方式  21-23
    3.2.2 隐终端、暴露终端和入侵终端问题  23
  3.3 MAC协议的设计要求  23-24
  3.4 MAC协议分类  24-25
  3.5 几种典型的Ad Hoc网络的MAC协议  25-28
    3.5.1 采用随机竞争机制的MAC协议  25-26
    3.5.2 采用轮转机制的MAC协议  26-27
    3.5.3 基于信道划分的接入机制(FDMA、TDMA)  27-28
    3.5.4 基于动态预约(dynamic reservation)的接入机制  28
  3.6 无线Ad Hoc网络MAC协议的发展动向  28-31
第四章 Ad Hoc网络同步式令牌MAC协议的设计  31-45
  4.1 同步式令牌MAC协议的总体设计  31-32
  4.2 网络同步技术的实现  32-39
    4.2.1 影响系统同步的因素和几种同步方式的介绍  32-35
    4.2.2 网络的建立和新节点入网过程  35
    4.2.3 同步控制过程  35-37
    4.2.4 同步控制性能分析  37-39
  4.3 动态令牌传递技术的实现  39-41
    4.3.1 令牌的产生和传递方法  39-41
    4.3.2 业务的传输  41
  4.4 其它问题的解决  41-43
    4.4.1 代理动态群首  41-42
    4.4.2 令牌传递队列的更新  42
    4.4.3 节点退网感知  42
    4.4.4 令牌维护  42-43
    4.4.5 网络拓扑结构的适应性  43
    4.4.6 信道访问的公平性和业务传输的均衡性  43
    4.4.7 实时业务的QoS保障  43
  4.5 本章小结  43-45
第五章协议性能分析  45-51
  5.1 仿真模型和衡量指标  45-47
    5.1.1 仿真模型  45-46
    5.1.2 性能衡量指标  46-47
  5.2 仿真结果  47-49
    5.2.1 平均接入时延  47-48
    5.2.2 吞吐量  48
    5.2.3 丢包率  48-49
  5.3 本章小结  49-51
第六章结束语  51-53
致谢  53-55
参考文献  55-59
研究成果  59-60

无线自组织网络同步式令牌MAC协议研究

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