基于空分的超短波自組網鏈路層協(xié)議研究.pdf

1、如何設計和優(yōu)化鏈路層協(xié)議成為無線自組織網絡研究的熱點之一。首先，基于調度策略的鏈路層協(xié)議通常以TDMA(Time Division Media Access)為主,對TDMA協(xié)議的有效改進方法是采用空分TDMA(Spatial TDMA)機制；其次，定向天線相比于全向天線能提高網絡性能。因此，將兩者優(yōu)勢結合起來，設計一種基于方向性天線的STDMA媒體接入控制、鏈路調度算法及Ad Hoc組網方法。
　　本文首先從超短波自組織網絡的基

2、本概念和特點入手，介紹了無線自組織網絡當前研究的主要問題和應用前景。然后分別闡述了超短波信道特點以及定向天線在網絡空分復用、天線增益、抗干擾等方面的優(yōu)勢。分析了定向天線用于無線自組網的可能性。接著闡述了多址接入協(xié)議。分析了基于全向和定向天線在組網和協(xié)議實現中的異同點和優(yōu)缺點。最后設計了基于定向天線的STDMA接入協(xié)議，并在此基礎上設計了層間接口、鏈路分配策略、時幀結構以及分組結構等。通過對鏈路信息表、兩跳節(jié)點信息表和時隙分配表的周期更新

3、來完成信道接入以及邏輯信道與傳輸信道的映射。同時實現定向發(fā)送鏈路維護、兩跳拓撲結構感知等功能。研究發(fā)現，定向天線的應用，相比全向天線可明顯提高網絡的總的吞吐量、減少多址干擾、提高空間復用程度。STDMA方式可以保證每個節(jié)點無沖突接入信道并提高網絡連通性。
　　在仿真平臺OPNET下設計了基于空分TDMA方式的節(jié)點模型和定向天線模型等，實現了特定網絡模型的計算機仿真。仿真結果表明，在分布式的模型參數環(huán)境下，STDMA協(xié)議保證節(jié)點平均