基于移动Ad Hoc的UWB组网设计研究及其MAC协议分析

论文摘要

在全球经济快速发展的今天，有线网络已经远远不能满足用户对通信的要求，在很多应用场合中，需要构建快捷的无线网络实现随时随地接入。正是在这种背景下，无线通信及网络技术获得了迅猛的发展。而在众多的技术当中，UWB以及移动Ad Hoc技术，以其出众的优点，迅速获得了业界的重视。 移动Ad Hoc网络是一种全新的组网方式，在这种网络中节点是移动的，网络的拓扑结构随时发生变化。相较于其它组网技术而言，移动Ad Hoc网络具有多种优点，如组网方式灵活、抗毁性强和成本低廉等，因此在军事、抢险救灾和智能终端互连等领域都有着广泛的应用。 超宽带(UWB)无线通信技术是利用脉冲无线电原理的无需载波的基带传输技术。因其众多的优点，自诞生之日起就首先在军事领域获得了广泛的应用。而自从二十世纪七十年代FCC放宽其限制，UWB即迅速在民用领域也获得了广泛的应用。具体而言，UWB具有以下优点：功率谱密度极低，功耗低；高速无线数据传输，速率可高达几G bit／s；空间解析度极高，具有厘米级的定位精度等。 正是在这种背景下，本论文对基于移动Ad Hoc的超宽带组网技术进行了研究。基于Ad Hoc的UWB无线通信网络，采用Ad Hoc组网方式，同时超宽带被当作传输技术应用于此网络，能更好地发挥其特殊的优势，如：UWB设备具有支持多次有效反射路由机制的精确位置跟踪功能，更有利于在具有动态节点的Ad Hoc网络中实现定位；UWB技术可以在近距离内获得极高的数据传输速率，并可以通过多跳路由实现远距离的传输。 首先，论文介绍了传统的移动Ad Hoc组网技术。然后，论文从典型的应用场景、网络拓扑结构和协议分层体系等几个方面，全面阐述了采用Ad Hoc组网技术的UWB网络体系结构，并详细探讨了组网中涉及到的一些关键问题，如网络组织、跨层设计和路由算法。最后，为

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.1.1 课题研究的必要性与意义
• 1.1.2 国内外的研究现状
• 1.2 论文研究目的及论文期间的工作
• 1.3 论文的结构
• 第二章 移动Ad hoc网络技术研究
• 2.1 移动Ad Hoc网络概述
• 2.1.1 移动Ad hoc网络的基本概念
• 2.1.2 移动Ad hoc网络的发展现状
• 2.2 移动Ad hoc网络的体系结构
• 2.3 移动Ad hoc网络的路由协议分析
• 2.3.1 移动Ad hoc网络路由协议的分类
• 2.3.2 目的排序距离矢量协议（DSDV）
• 2.3.3 动态源路由（DSR）协议
• 2.4 移动Ad hoc网络的应用前景
• 2.4.1 移动Ad Hoc网络潜在应用
• 2.4.2 移动Ad Hoc战场自愈雷场系统
• 2.4.3 移动Ad Hoc传感器网络
• 第三章 基于移动Ad hoc的UWB网络设计研究
• 3.1 UWB无线通信技术研究
• 3.1.1 UWB技术概述
• 3.1.2 UWB技术的优点
• 3.2 基于移动Ad Hoc的超宽带网络的设计
• 3.2.1 基于移动Ad Hoc的UWB网络体系结构
• 3.2.2 基于移动Ad Hoc的UWB组网设计物理层模型
• 3.2.3 系统设计目标及其性能度量
• 3.3 基于移动Ad Hoc的UWB网络跨层设计
• 3.4 位置辅助路由设计
• 3.5 本章小节
• 第四章 基于移动Ad Hoc的UWB MAC协议分析
• 4.1 UWB中的MAC层概述
• 4.2 UWB自组织网的最佳MAC设计
• 4.3 基于移动Ad Hoc的UWB MAC协议CT-MAC研究
• 4.3.1 干扰距离与传输距离的比值
• 4.3.2 CT-MAC协议工作的流程
• 4.4 相关协议仿真分析
• 4.4.1 无线Ad Hoc仿真技术简介
• 4.4.2 UWB系统与宽带系统MAC仿真比较
• 4.4.2 改进的CT-MAC仿真
• 4.5 本章小结
• 第五章 全文总结
• 5.1 成功与贡献
• 5.2 不足与建议
• 参考文献
• 致谢