无线多跳网中多址和路由选择技术的研究

论文题目: 无线多跳网中多址和路由选择技术的研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 通信与信息系统

作者: 康凯

导师: 郭伟,吴诗其

关键词: 无线多跳网,多址序列,传输调度,路由协议,路由算法

文献来源: 电子科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 无线多跳网是一种由移动节点组建的自组织网络。无线多跳网可以在不需要任何预设网络基础设施支持的情况下,只依靠自身建立起一个独立、完整的移动网络,为高度机动环境下的移动用户提供通信支持。本文中,我们主要对无线多跳网中多址和路由选择的相关技术进行了研究。 无线多跳网中,使用CDMA方式可以有效降低单一信道上隐藏终端问题对分组传输的影响。第2章中,我们对此提出了两种新型非线性多址序列设计,即“平衡相控序列”（BPC序列）和“基于No序列构造的相控序列”（NPC序列）。其中,NPC序列是对BPC序列构造的一个推广,通过选择一个周期为2n-1的No序列族和周期为2n/2+1相位序列的循环移位,可以构造出一族2n/2(2n-2+1)个NPC序列。与已有的多种非线性序列相比,NPC序列族可以提供数量更多的具有平衡性和良好相关特性的多址序列,其相关界与同周期的Gold序列相近。从而对于无线多跳网中静态的多址序列分配策略,可以容纳更多数量的移动节点,对于动态分配策略,降低了对拓扑控制的要求,允许网络结构具有更好的连通性。 传输调度的设计是TDMA无线多跳网中的一个重要而复杂的问题。传输调度设计是为网络中的节点分配传输时隙,实现节点之间分组的无碰撞传送,同时获得尽可能高的时隙空间重用性。第3章中,我们提出了一种新的传输调度算法,称为“碰撞避免的正确稳健调度”（CA-PRS）算法。与以往正确稳健传输调度（PRS）算法的一个显著的区别是,CA-PRS算法中为每一条链路分别指定了一个传输调度,根据网络的拓扑变化,自适应调整对传输时隙的使用,可以实现在共享无线信道上分组传输的碰撞避免。我们还分析了算法中队头阻塞问题产生的原因,通过采用多输出排队的缓存结构和适当的分组调度方式加以消除。CA-PRS算法实现简单,协议开销小,而且克服了C-PRS算法中对节点最大度数的约束条件,适用于拓扑动态变化的无线多跳网中。 无线资源受限是无线多跳网中的一个重要特性。对于无线资源的使用,我们总是希望对它进行优化。第4章中,提出了一种无线多跳网中分布式的动态时隙分配算法,称为“可迁移的正确稳健调度”（M-PRS）算法。M-PRS算法中,利用阈值设置把节点划分为重载、中载和轻载三种类型。节点之间通过分

论文目录:

第一章 绪论

1.1 无线多跳网

1.2 无线多跳网的体系结构

1.2.1 同构的无线多跳网

1.2.2 异构的无线多跳网

1.3 无线多跳网中的多址访问技术

1.3.1 无线多跳网中多址访问的特点

1.3.2 随机访问多址方式

1.3.3 CDMA多址方式

1.3.4 CDMA多址方式中的多址序列设计

1.3.5 TDMA多址方式

1.3.6 TDMA多址方式中的传输调度

1.3.6.1 面向连接的传输调度

1.3.6.2 面向无连接的传输调度

1.4 无线多跳网中的路由选择技术

1.4.1 无线多跳网中的路由协议的特点

1.4.2 无线多跳网中的按需路由协议

1.4.3 无线多跳网中的表驱动路由协议

1.5 本文的主要创新和内容安排

1.5.1 本文的主要创新之处

1.5.2 本文的主要内容安排

第二章 CDMA多址方式中的多址序列设计

2.1 引言

2.2 平衡相控序列的设计

2.3 NPC序列设计原理及其性质

2.3.1 NPC序列的基本概念

2.3.2 NPC序列的性质

2.4 NPC序列的构造

2.5 NPC序列的平衡特性

2.6 NPC序列的优选

2.7 NPC序列的生成实例

2.8 本章小节

第三章 TDMA无线多跳网中的传输调度算法设计

3.1 引言

3.2 TDMA无线多跳网中的传输调度

3.3 正确稳健调度

3.3.1 正确稳健调度

3.3.2 simple-PRS算法

3.3.3 C-PRS算法

3.3.4 基于移位数列的算法

3.4 CA-PRS传输调度算法

3.4.1 传输调度矢量

3.4.2 传输时隙的分配

3.4.3 传输时隙分配的正确性

3.4.4 传输时隙集合的划分

3.4.5 基于节点的碰撞避免的传输调度

3.4.6 CA-PRS传输调度算法

3.5 CA-PRS传输调度算法的实现

3.6 PRS传输调度算法的最小系统吞吐量分析

3.7 计算机仿真(Ⅰ)

3.8 CA-PRS传输调度算法中队头阻塞的消除

3.8.1 队头阻塞的生成

3.8.2 队头阻塞的消除

3.9 计算机仿真(Ⅱ)

3.10 CA-PRS算法中尚未解决的问题

3.11 本章小节

第四章 无线多跳网中的分布式时隙迁移算法

4.1 引言

4.2 可迁移的碰撞避免正确稳健调度算法

4.2.1 迁出节点和接收节点的确定

4.2.2 时隙迁移操作的消息通信机制

4.2.3 迁移时隙的选择

4.2.4 传输调度的更新

4.3 时隙迁移操作实现

4.4 计算机仿真

4.5 分布式系统设计思想在软件无线电系统中的应用

4.6 本章小节

第五章 无线多跳网中的基于WRP协议的多路径路由算法

5.1 引言

5.2 网络模型描述

5.3 WRP路由协议

5.4 M-WRP路由协议

5.4.1 M-WRP协议的路由计算

5.4.2 分组转发路径的选择

5.5 M-WRP协议的实现

5.6 计算机仿真

5.7 本章小节

第六章 无线多跳网中基于次短路径的多路径路由算法

6.1 引言

6.2 次短路径的计算

6.3 分组转发路径的选择

6.4 路径的分离性

6.5 节点对转发分组的处理

6.6 计算机仿真

6.7 路由协议中均衡负载实现的其它方式

6.8 本章小节

第七章 全文总结

参考文献

致谢

个人简历

攻读博士 学位期间的科研、论文情况

附录A1 有限域数学理论

附录A2 平衡相控序列性质的证明

发布时间: 2005-09-23

参考文献

• [1].基于CDMA的MIMO-OFDM系统检测算法和多址方案的研究[D]. 刘隽诗.北京邮电大学2006
• [2].非正交多址系统中下行链路预编码技术研究[D]. 除志勇.中国科学技术大学2017
• [3].免信令的上行非正交多址方法研究[D]. 谢榕贵.中国科学技术大学2017
• [4].微蜂窝与低轨道卫星通信中的多址协议研究[D]. 任伟利.西安电子科技大学1999

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• [6].无线自组网MAC及路由技术研究[D]. 蔡一兵.中国科学院研究生院（计算技术研究所）2006
• [7].战术移动自组网络带宽有效算法与路由协议研究[D]. 江元龙.国防科学技术大学2004

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