UWB室内无线移动网络MAC协议研究

论文摘要

在超宽带系统的MAC层设计中，可以根据他的特点进行设计选择，这是MAC层设计时要考虑的一个重要问题。当超宽带技术走向标准化和产品化时，一个待决定的问题是：是否采纳一些其它无线网络中的MAC技术或者完全开发新的技术。这一方面要看现存的MAC协议是否适用于超宽带系统，另一方面要根据超宽带的特性要求在MAC层中加入新的技术，通过适当调整来灵活控制，根据通信的距离不同为每条链路提供不同数据率的信号。为解决超宽带与WLAN系统的共存问题，也可以通过物理层和MAC层的联合设计来实现。 论文首先介绍了超宽带（UWB）技术的发展、现状和无线局域网协议MAC子层的作用。然后，系统地分析了CSMA/CA基本接入机制和RTS-CTS接入机制的性能，以及站点接入概率和RTSThreshold参数对网络性能的影响。并对移动网络MAC协议已有的研究成果及其所面临的问题进行了探讨。 论文结合UWB技术特点着重考虑了在移动网络下，信道接入的公平性和信道利用率等问题，以期通过提高移动网络信道接入的公平性，来提高网络的吞吐量。在对无线局域网MAC接入机制的研究基础上，基于上述考虑提出了一种动态时延退避算法，分析了算法在不同类型服务中的有效性，并利用Opnet软件平台进行了仿真验证。该算法与IEEE 802.11MAC规范中的BEB算法相比，可以根据网络当前具体的竞争激烈情况，动态调整竞争窗口时间值，提高信道的利用率。同时，还能为实时性要求高的业务，提供QoS保障。此外，论文对在移动网络下的QoS保障问题也进行了讨论。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 超宽带技术发展过程
• 1.1.1 超宽带无线电的定义
• 1.1.2 超宽带无线电的特点
• 1.1.3 超宽带无线电技术与其它无线网络技术的比较
• 1.2基于超宽带的移动网络发展现状
• 1.3 课题研究的目的和意义
• 1.4 本文所要做的工作
• 第2章 影响无线网络MAC的因素
• 2.1 影响MAC协议的主要因素
• 2.2 隐藏终端和暴露终端问题
• 2.2.1 隐藏终端和暴露终端
• 2.2.2 解决隐藏终端和暴露终端的方法分析
• 2.3 信道接入的公平性问题
• 2.4 对QoS的保障问题
• 2.5 RTS-CTS机制的问题
• 2.6 本章小节
• 第3章 移动网络中MAC协议分析
• 3.1 MAC协议分类
• 3.2 基于单信道的信道接入协议
• 3.2.1 ALOHA协议
• 3.2.2 CSMA协议
• 3.2.3 MACA协议
• 3.2.4 MACAW协议
• 3.3 双信道接入协议
• 3.3.1 BAPU协议
• 3.3.2 DBTMA协议
• 3.3.3 DCMA协议
• 3.4 IEEE 802.11 MAC协议分析
• 3.4.1 IEEE802.11 DCF协议
• 3.4.2 数据帧结构
• 3.4.3 控制帧结构
• 3.5 本章小节
• 第4章 CSMA／CA的接入机制仿真分析
• 4.1 CSMA／CA机制下的MAC性能分析
• 4.1.1 基本接入方式
• 4.1.2 RTS-CTS接入方式
• 4.2 接入方式的性能仿真
• 4.2.1 Opnet仿真软件介绍
• 4.2.2 仿真结果分析
• 4.3 本章小节
• 第5章 动态延时退避算法研究
• 5.1 一种动态时延退避算法
• 5.2 动态延时退避算法仿真
• 5.3 动态时延退避算法对QoS机制的支持
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢