（信息与通信工程专业论文）信道自适应的交叉层mac协议设计研究.pdf

国防科学技术大学研究生院博士学位论文 摘要 近年来，无线局域网以其廉价、方便、快捷的无线接入方式日益为越来越多的 人所青睐，关于无线局域网的媒体访问控制( m a c ) 技术也引起了学术界和工业 界的广泛关注和深入研究。由于无线信道的高误码率特性和时变特性，使得传统 的分层协议效率较低，而交叉层的协议设计能够优化系统的整体性能，得到了学 者广泛的认同和研究。本文使用交叉层的设计思想，以无线局域网为应用背景， 对信道自适应的m a c 协议进行了深入研究，主要的内容和创新性成果如下： 首先，提出了一种基于帧片段的网络仿真模型。目前网络仿真软件大都假设信 道状态在一帧的发送期间内保持恒定，然而如果帧的发送时间较长，或者信道的 变化较快，信道状态在一帧数据的发送期间将发生较大变化，仿真的结果不够精 确。本文提出的基于帧片段的网络仿真模型，其基本思想是根据信道变化的快慢， 将帧分为若干个片段，在每个片段之内，假设信道状态保持恒定。该模型在仅增 加少量仿真时间的条件下能够有效地提高仿真精度，为本文信道自适应的m a c 协 议研究提供了仿真平台。 其次，提出了一种区分碰撞和传输错误的机制。i e e e8 0 2 1 1 协议不能区分帧 的丢失是由碰撞还是传输错误引起，只要没有收到a c k 信号，即假设发生了碰撞， 并增大竞争窗口进行避退。通过对i e e e8 0 2 1 1 标准进行少量的改动，本文提出了 一种在单跳的网络中能够区分碰撞和传输错误的机制一e a c k ( e n h a n c e d a c k ) ，该机制能够应用于各种结合信道的交叉层协议设计中。 第三，研究了有噪信道下的帧长自适应机制。通过分析有噪信道下帧长度、误 码率( b e r ) 以及发送节点数目对i e e e8 0 2 1 1 饱和吞吐量的影响，发现为了达到 最大吞吐量，最优帧长的选择只与b e r 有关，而与发送节点的数目无关，并提出 了一种简单有效的基于b e r 区间划分的帧长自适应发送策略。进一步，研究了 i e e e8 0 2 1 1 分段机制在拥塞网络和有噪信道下的性能，提出了一种信道自适应的 分段机制( a d f ) ，该机制能够减少网络碰撞的影响，并且能够根据信道的状况 快速地调整段的大小，且无需预知信道信息。 第四，研究了信道自适应的多速率m a c 协议。首先，提出了一种信道自适应 的多速率a r f 协议( a m a r f ) 。与a r f 协议类似，a m a r f 通过统计a c k 帧的 接收信息来判断信道状况并切换速率；然而，在a m a r f 协议中，每个速率被赋 予一个单独的成功阈值，并且闽值大小能够根据运行状况( 例如帧长度、信号的 平均接收功率、信道的变化快慢等) 自适应地调整。a m a r f 不需要修改现有的 第l 页 国防科学技术大学研究生院博士学位论文 i e e e8 0 2 1 l 标准，其算法可以通过软件实现。大量的仿真表明，与a r f 协议以及 其他的改进协议相比较，a m a r f 协议能够显著地提高吞吐量。利用e a c k 机制， 本文还提出了一种根据信噪比来选择速率的多速率m a c 协议m e a c k ( m u l f i r a t e e a c k ) 。m e a c k 协议使用a c k 帧反馈信道信息，协议的关键是使用可靠的方 式对数据帧的m a c 头进行调制与编码，使得接收方能够对m a c 头进行解码。研 究表明m e a c k 协议能够快速地响应信道变化，同时又具有很少的开销。 第五，研究了高速网络中的m a c 协议。基于m e a c k 协议，提出了一种恒定 发送时间方案( c d t ) ，能够解决i e e e8 0 2 1 1 协议在高速无线网络中所遇到的最 大吞吐量限制和平均吞吐量限制的问题。c d t 利用了时变信道的相关性，根据所 使用的发送速率将多个m s d u ( m a cp r o t o c o ls e r v i c ed a t au n i t ) 汇聚到一个超帧 中发送，超帧的发送时间保持大致恒定。超帧中的m s d u 共用一个帧头，但是使 用独立的校验和，因此接收方能够对每一个m s d u 单独地进行解码。c d t 方案的 有效性通过理论分析与仿真得到了证实。为了进一步改善c d t 方案在快速时变信 道下的性能，本文尝试了使用a r ( a u t o r e g r e s s i v e ) 模型对时变信道进行预测来减 小对信道的估计误差，仿真结果表明使用二阶或三阶预测即可有效地提高网络吞 吐量。 主题词：无线局域网m a c 协议交叉层设计信道自适应 第1 i 页 国防科学技术大学研究生院博士学位论文 a b s t r a c t r e c e n t l y a sac h e a pa n dc o n v e n i e n tw i r e l e s sl o c a la c c e s sm e t h o d ，w i r e l e s sl a n h a sa r o u s e de x t e n s i v ei n t e r e s t s t h ew i r e l e s sm e d i aa c c e s sc o n t r o l ( m a c ) p r o t o c o l s h a v ea l s oa t t r a c t e dt h ea t t e n t i o no fi n d u s t r i a la n da c a d e m i er e s e a r c h e s a t t h o u g ht h e t r a d i t i o n a ll a y e r e dp r o t o c o lw o r k sw e l li nw i r e dn e t w o r k ss u c ha si n t e m e t ，i tm a y n o tb e e f f i c i e n tf o rw i r e l e s sn e t w o r k sw h e nh e t e r o g e n e o u s 仃a 腼ci ss e r v e do v e raw i r e l e s s c h a n n e lw i t hl i m i t e da n dt i m e - v a r y i n gc a p a c i t ya n dh i 曲b i te r r o rr a t e ( b e r ) e f f i c i e n t l y u t i l i z i n gt h es c a r c er a d i or e s o u r c e sr e q u i r e sac r o s s l a y e rj o i n td e s i g na n do p t i m i z a t i o n a p p r o a c h n o w a d a y s ，t h ec o n c e p to fc r o s s l a y e rd e s i g nh a sb e e nw i d e l ya c c e p t e d a sa r e s u l t ，al a r g en u m b e ro fc r o s s l a y e rd e s i g np r o p o s a l sh a v ea p p e a r e di n t h er e c e n t l i t e r a t u r e t h i sd i s s e r t a t i o nm a i n l yd i s c u s s e st h ec h a n n e la d a p t i v em a cp r o t o c o lf o rw i r e l e s s l a nw i t hc r o s s l a y e rd e s i g n t h em a i nw o r k sa n dc o n c l u s i o n sa r el i s t e da sf o l l o w s f i r s t l y , w ep r o p o s eaf r a m e - f r a g m e n tb a s e dn e t w o r ks i m u l a t i o nm o d e l f o rc u r r e n t n e t w o r ks i m u l a t o r , t h e r ei sab a s i ca s s u m p t i o nt h a tt h ec h a n n e lc o n d i t i o nk e e p sc o n s t a n t d u r i n gt h et r a n s m i s s i o no faf r a m e h o w e v e r i ft h et i m et ot r a n s m i taf r a m ei sr a t h e r l o n g , o rt h ew i r e l e s sc h a n n e lv a r i e sf a s t e r ，t h ec h a r m e lc o n d i t i o n , v i i lc h a n g ee v i d e n t l y ， a n dt h es i m u l a t i o nr e s u l t sw o u l dn o tk e e pp r e c i s ea n yl o n g e r n eb a s i ci d e ao ft h e p r o p o s e dm o d e li st od i v i d et h ef l a m ei n t os e v e r a ls m a l lf r a g m e n t sa c c o r d i n gt ot h e s p e e do fc h a n n e lv a r i a t i o n s ，a n dd u r i n gt h et r a n s m i s s i o no faf r a g m e n t ，t h ec h a n n e l c o n d i t i o ni sa s s u m e dt ok e e pc o n s t a n t b yt h i sm o d e i w ec a ng e tm o f ep r e c i s er e s u l t w i t ho n l yal i t t l ea d d i t i o n a ls i m u l a t i o nt i m e 砥sm o d e lp r o v i d e sas i m u l a t i o np l a t f o r m f o rt h ef o l l o w i n gs t u d i e s s e c o n d l y ，w ep r o p o s eam e c h a n i s mn a m e de a c k ( e n h a n c e da c k ) ，w h i c hc a l l d i s t i n g u i s hc o l l i s i o nd u et on e t w o r kc o n g e s t i o nf r o mt r a n s m i s s i o ne r r o rd u et oh o s t i l e c h a n n e lc o n d i t i o n w i mo n l yaf e wm o d i f i c a t i o n st ot h ei e e e8 0 2 1ls t a n d a r d e a c k c a l lb eu s e dt ok i n d so f c r n s s l a y e rd e s i g n t h i r d l y , w es t u d yt h ef r a m el e n g t ha d a p t i v es t r a t e g yu n d e ran o i s yc h a n n e l c o n d i t i o n b ya n a l y z i n gt h ei m p a c to ff r a m el e n g t h ，b i te l r o rr a t e ( b e r ) a n dt h en u m b e r o f n o d e so ni e e e8 0 2 1 ls a t u r a t i o nt h r o u g h p u t w ef i n dt h a tt h eo p t i m a lf r a m el e n g t h m a x i m i f i n gt h et h r o u g h p u to n l yd e p e n d so nb e r , w h i l ei si n d e p e n d e n to f n o d en u m b e r t h e r e f o r e ，as i m p l ef r a m el e n g t ha d a p t i v es t r a t e g yb a s e do nb e rr a n g ei sp u tf o r w a r d f u r t h e r m o r e w ee v a l u a t et h ep e r f o r m a n c eo fi e e e8 0 2 1lf r a g m e n t a t i o nu n d e rn o i s y a n dj a m m e dn e t w o r k f i n a l l y , 丽t le a c k m e c h a n i s m ，w ep r o p o s ea c h a n n e la d a p t i v e f r a g m e n t a t i o n ( a d f ) s t r a t e g y , w h i c hc o n s i d e r sb o t ht h ec o l l i s i o na n dt r a n s m i s s i o ne r r o r 第1 n 页 国防科学技术大学研究生院博士学位论文 a d fh a st h ea b i l i t yt oa d a p tt h ef r a g m e n ts i z et oc h a n n e lc o n d i t i o n ，e v e nw i t h o u tt h e k n o w l e d g eo f c h a n n e ls t a t ei n f o r m a i o n ( c s i ) f o u r t h l y ，w ei n v e s t i g a t ec h a n n e la d a p t i v em u l t i r a t em a cp r o t o c o l s f i r s t ，a l l i m p r o v e dm u l t i r a t ea r fp r o t o e o ln a m e da m a r f i sp r e s e n t e d a m a r fs w i t c h e st h e r a t eb a s e do nt h er e c e i v e da c ki n f o r m a t i o na sa r fd o e s 。t h ed i f f e r e n c ei st h a t a m a r fa s s i g n se a c hd a t ar a t ea s e p a r a t es u c c e s st h r e s h o l dw h i c h c a l lb ea d j u s t e di na r t a d a p t i v e m a n n e r a c c o r d i n g t o r u n n i n g c o n d i t i o n s a m a r f p r o t o c o l c a nb e i m p l e m e n t e de a s i l yb ys o f t w a r e w i t h o u ta n ym o d i f i c a t i o nt ot h ec u r r e n ti e e e8 0 2 1 l s t a n d a r d e x t e n s i v es i m u l a t i o na l s os h o w st h a tc o m p a r e dw i t ha r fa n di t sv a i l a t i o n s ， a m a r fh a sad i s t i n c tp e r f o r m a n c ei m p r o v e m e n t s e c o n d ，w ep r o p o s ea n o t h e rr a t e a d a p t i v e 【a cp r o t o c o ln a m e dm e a e k w h i c hc h o o s e sd a t ar a t eb a s e do ns i n a it o n o i s er a t i o ( s n r ) i nm e a c k ，t h ea c kf l a m ei su s e dt of e e db a c kc s i t h ek e yp o i n t o fm e a c ki st om o d u l a t ea n dc o d et h em a ch e a d e ri nar e l i a b l em a n n e r s u c ht h a t m a ch e a d e rc a nb er e c e i v e dc o r r e c t l yb yt h ed e s t i n a t i o n t h es i m u l a t i o nr e s u l ts h o w s t h a tm e a c kr e a c t st oe h a n n e lv a r i a t i o n sq u i c k l yw h i l eh a v i n gf e w e ro v e r h e a d s i nt h el a s t w ed os o m er e s e a r c ho nh i g hr a t em a cp r o t o c o l s w ep r o p o s ea c o n s t a n td u r a t i o nt r a n s m i s s i o n ( c o t ) s c h e m eb a s e do nm e a c k c d td e a i sw i t ht h e p r o b l e m so fm a x i m u mt h r o u g h p u tl i m i ta n da v e r a g et h r o u g h p u tl i m i te f f e c t i v e l y ，w h i c h a r ea r o u s e dw h e nt h ec u r r e n ti e e e8 0 2 1 li sa p p l i e dt oh i 曲r a t en e t w o r k s i nc d t , t h e c o r r e l a t i o no fw i r e l e s sc h a t m e li se x p l o i t e d mm a i ui d e ao fc d ti st h a tm u l 6 f i l e m s d u s ( m a cs e r v i c ed a t au n i t ) a r ea g g r e g a t e di n t oas u p e rf r a m et ot r a n s m i t a c c o r d i n gt od a t ar a t e ，a n dt h et r a n s m i s s i o nd u r a t i o no ft h es u p e rf r a m ei sk e p t a p p r o x i m a t e l yc o n s t a n t a l lt h em s d u si nas u p e rf l a m es h a r eas i n g l ef r a m eh e a d e r , w h i l eh a v i n gd i f f e r e n tf r a m ec h e c ks e q u e n c e s ，t h e r e f o r e ，t h er e c e i v e rc a nd e c o d ee a c h m s d us e p a r a t e l y w ev a l i d a t ec d ts c h e m eb ya n a l y s i sa n ds i m u l a t i o n f u r t h e r m o r e ， t oi m p r o v et h ep e r f o r m a n c eo fc d ti nf a s tt i m e v a r y i n gc h a n n e l ，w et r yac h a n n e l p r e d i c t i o nm e t h o dw i t ha rm o d e it or e d u c et h ec h a n n e le s t i m a t i o ne l r o r s i m u l a t i o n s h o w st h a tt h i sp r o p o s e dm e t h o dw i t hat w o o r d e ro rt h r e e o r d e rp r e d i c t o rc a ni n c r e a s e t h et h r o u g h p u tr e m a r k a b l y k e y w o r d ： w l a n m a c p r o t o c o l c r o s s - l a y e rd e s i g n c h a n n e la d a p f i v e 第1 v 页 国防科学技术大学研究生院博士学位论文 表目录 表2 - 1不同的三值其仿真时闯的比较3 2 表3 1 i e e e8 0 2 1 1 的物理层和m a c 层参数3 4 表4 - 1i e e e8 0 2 ，1l a 支持的8 种速率模式6 6 表4 2i e e e8 0 2 ，l l a 的物理层参数6 7 第i v 页 国防科学技术大学研究生院博士学位论文 图1 1 图1 2 图2 1 图2 2 图2 3 图2 - 4 图3 1 图3 2 图3 3 图3 - 4 图3 5 图3 6 图3 7 图3 8 图3 - 9 图3 1 0 图3 1 1 图3 1 2 图3 1 3 图3 1 4 图3 1 5 图3 1 6 图3 1 7 图3 1 8 图4 1 图4 2 图4 3 图4 - 4 图4 5 图4 6 图4 7 图目录 i e e e8 0 2 11 的c s m a c a 协议4 i e e e8 0 2 ，11 的功率控制 改进的j a k e 信道仿真器产生的瑞利衰落信号2 6 改进的j a k e 信道仿真器产生的信号包络概率密度分布2 7 基于帧的模型与基于帧片段的模型误帧率的仿真比较3 0 不同帧片段数目的仿真精度比较3 1 信道发送状态示意图3 5 i e e e8 0 2 1 1 避退的m a r k o v 过程3 7 b i a n c h i 分析模型和仿真得到的吞吐量比较。4 0 有噪信道的信道发送状态示意图4 1 不同误码率下发送节点数目与吞吐量关系4 3 不同误码率下的最优帧长以及最优帧长下的吞吐量4 4 不同发送节点数目下帧长度与吞吐量关系4 5 固定帧长与自适应帧长吞吐量仿真比较4 6 i e e e8 0 2 1i 数据帧的p p d u 格式。4 8 i e e e8 0 2 1 1 数据帧的m a c 头格式4 8 1 e e e8 0 2 1 la c k 帧的m p d u 格式4 8 e a c k 数据帧的p p d u 格式4 9 e a c k 的a c k 帧格式5 0 i e e e8 0 2 11 分段机制5 3 i e e e8 0 2 1 1 分段机制与不分段的吞吐量比较5 4 a d f 机制协议流程图。5 7 a d f 与l f 在随机差错信道下的性能比较5 8 a d f 与l f 在突发差错信道下的性能比较 6 0 不同调制方式的误码率性能6 9 不同调制方式的误帧率性能二7 0 不同速率下信噪比与吞吐量关系7 l 不同速率下发送节点的数日与吞吐量关系7 2 不同速率下发送数据的长度与吞吐量关系 7 3 a r f 协议在点对点链路中的性能分析7 5 a r f 、a r f 3 - 1 0 和m a r f 的吞吐量比较7 7 第v 页 国防科学技术大学研究生院博士学位论文 图4 - 8a m a r f 协议的状态转移图7 8 图4 - 9不同运行状况下得到的不同速率的成功阈值8 2 图4 1 0最大多普勒频率与吞吐量的关系曲线8 3 图4 1 l各个速率的使用比例8 4 图4 1 2不同协议的速率合理使用度8 6 图4 1 3f e r 与最大多普勒频率的关系8 6 图4 1 4三种协议的点对点链路延时性能比较8 7 图4 1 5平均s n r 与吞吐量的关系曲线8 8 图4 1 6数据帧的长度与吞吐量的关系曲线8 9 图4 1 7 用户节点数目对吞吐量的影响9 0 图4 1 8 i e e e8 0 2 1l a 的数据帧的p p d u 帧格式9 1 图4 1 9m e a c k 的数据帧的p p d u 帧格式9 3 图4 2 0m e a c k 的a c k 帧的帧格式9 3 图4 2 1m e a c k 吞吐量随收发节点距离变化的关系曲线9 5 图4 - 2 2m e a c k 吞吐量随最大多普勒频率变化的曲线9 6 图4 2 3m e a c k 延时性能曲线9 7 图4 2 4m e a c k 吞吐量与用户节点数目的关系9 7 图4 2 5m e a c k 和r b a r 协议的相对开销比较9 9 图5 1i e e e8 0 2 11 的理论吞吐量，1 0 3 图5 2 i e e e8 0 2 1 l 协议各种开销的比例1 0 4 图5 3 - c d t 方案的超帧结构。1l o 图5 - 4c d t 方案的m a c 头结构11 0 图5 - 5 c d t 方案的a c k 帧结构。1 1 0 图5 - 6 结合m e a c k 的c d t 方案的a c k 帧结构，1 1 2 图5 7c d t 方案的理论吞吐量11 4 图5 8c d t 吞吐量随收发节点距离变化的曲线：11 5 图5 - 9 c d t 吞吐量随最大多普勒频率变化的曲线1 1 6 图5 1 0c d t 吞吐量随m s d u 长度变化的曲线1 1 6 图5 - 1 1 高速率与低速率节点数目对c d t 方案和m e a c k 性能影响1 1 8 图5 ，1 2 c d t 方案发送时间对吞吐量的影响1 1 9 图5 1 3c d t 方案发送时间对m s d u 错误率的影响1 2 0 图5 1 4采用t x o p 技术的超帧发送过程。1 2 2 图5 - 1 5使用三阶预测得到的预测信号与原始信号的比较1 2 3 第v i 页 国防科学技术大学研究生院博士学位论文 图 图 图 图 5 5 5 5 不同的预测阶数得到的信号功率误差1 2 4 不同预测阶数的吞吐量。1 2 5 不同的预测阶数对m s d u 错误率的影响1 2 6 m s d u 长度对信道预测的影响1 2 7 第v i i 页 国防科学技术大学研究生院博士学位论文 英文缩写 a c k a d f a m a r f a p a r a r f a w g n r b a r b a b e b b e r b p s k c b r c d m a c d t c f f c l d c t c s i c s m a c a c t s c w 缩略词 英文全拼 a c k n o w l e d g m e n t a d a p t i v ef r a g m e n t a t i o n a d a p t i v em u l t i r a t ea r f a c c e s sp o i n t a u t o r e g r e s s i v e a u t or a t ef a l l b a c k a d d i t i o n a lw h i t eg a i _ t s s i a nn o i s e r e c e i v e rb a s e da u t or a t e b l o c ka c k b i n a r ye x p o n e n t i a lb a c k o f f b i te r r o rr a t e b i n a r yp h a s es h i f tk e y i n g c o n s t a n tb i tr a t e c o d ed i v i s i o nm u k i p l ea c c e s s c o n s t a n td u r a t i o nt r a n s m i s s i o n c o n t e n t i o n - f r e ef r a g m e n t a t i o nb u r s t c r o s s - l a y e rd e s i g n c o n s t a n tt i m e c h a t m e ls t a t ei n f o r m m i o n c a r r i e rs e n s em u l t i p l ea c c e s sw i t h c o l l i s i o na v o i d a n c e c l e a rt os e n d c o n t e n t i o nw i n d o w 中文 应答 自适应分段 自适应的多速率a r f 访问点 自回归 自动速率回退的m a c 协议 加性高斯白噪声 基于接收方的自动速率控制 的m a c 协议 组应答 二进制指数避退 误码率 二进制相移键控( 调制) 恒定比特速率 码分多址 恒定时间发送 无竞争的段突发 交叉层设计 恒定时间 信道状态信息 带冲突避免的载波侦听多址 访问 允许发送 竞争窗口 第1 3 2 页 国防科学技术大学研究生院博士学位论文 d c fd i s t r i b u t e dc o o r d i n a t i o nf u n c t i o n 分布式协调功能 d s s s d i f s e a c k f c s f d m a f h s s f e r l f l o s m a c m i l d m c s m d m e a c c m e r m i m o m s d u m m p d u m p d u m p r n a v o f d m p c f p l c p p p d u d i r e c ts e q u e n c es p r e a ds p e c t r u m d i s t r i b u t e di n t e rf r a m e s p a c e e n h a n c e da c k f r a m ec h e c k s e q u e n c e f r e q u e n c yd i v i s i o nm u l t i p l ea c c e s s f r e n q u e n c yh o p p i n gs p r e a d s p e c t r u m f r a m ee r r o r r a t i o l e g a c yi e e e8 0 2 1 1f r a g m e n t a t i o n l i n eo f s i 曲t m e d i u ma c c e s sc o n t r 0 1 m u l f i p l i c a t i v c i n c r e a s e l i n e a r d e c r e a s e m s d uc h e c ks e q u e n c e m s d ud e l i m i t e r m u l t i r a t ee a c k m s d ue r r o rr a t e m u l t i p l e i n p u ta n dm u l t i p l e o u t p u t m a cs e r v i c ed a t au n i t m a cm a n a g e m e n tp r o t o c o ld a t a u n i t m a cp r o t o c o ld a t au n i t m u l t i - p a c k e tr e c e p t i o n n e t w o r ka l l o c a t i o nv e c t o r o r t h o g o n a lf r e q u e n c y d i v i s i o n m u l t i p l e x i n g p o i n tc o o r d i n a t i o nf u n c t i o n p h y s i c a ll a y e rc o n v e r g e n c ep r o t o c o l p i 。c pp r o t o c o ld a t au n i t 直接序列扩频 d c f 帧间隔 增强型应答 帧校验和 频分多址 跳频扩频 误帧率 现有的i e e e8 0 2 1 1 分段机制 直射 媒体访问控制 乘性增加线性减少 m s d u 校验和 m s d u 定界符 多速率的e a c k m a c 协议 m s d u 错误率 多输入多输出 m a c 层服务数据单元 m a c 层管理协议数据单元 m a c 层协议数据单元 多包接收 网络分配向量 正交频分复用 点协调功能 物理层汇聚协议 物理层协议数据单元 第1 3 3 页 国防科学技术大学研究生院博士学位论文 q h mq u a d r a t u r ea m p l i t u d em o d u l a t i o n正交幅度调制 q o s q u a l i t yo f s e r v i c e 服务质量 q p s k r s s i r t s s d m a s f s i f s s n r s i n r s o s t d m a t k 0 p w l a n w s n q u a d r a t u r ep h a s es h i f tk e y i n g r e c e i v e ds i g n a ls t r e n g t hi n d i c a t i o n r e q u e s tt os e n d s p a c ed i v i s i o nm u l t i p l ea c c e s s s u p e rf r a m e s h o r ti n t e rf r a m es p a c e s i g n a lt on o i s er a t i o s i g n a l t oi n t e r f e r e n c ea n dn o i s e r a t i o s u mo f s i n u s o i d t i m ed i v i s i o nm u l t i p l ea c c e s s t r a n s m i s s i o no p p o r t u n i t y w i r e l e s sl o c a la r e an e t w o r k w i r e l e s ss e n o rn e t w o r k 注：加注+ 标记为本论文所特有的缩略词 正交相移调制 接收信号强度指示 请求发送 空分多址 超帧 短帧间隔 信噪比 信千噪比 正弦波叠加法 时分多址 发送机会 无线局域网 无线传感器网络 第1 3 4 页 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已 经发表和撰写过的研究成果，也不包含为获得国防科学技术大学或其它教育机构的学 位或证书而使用过的材料与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文 中作了明确的说明并表示谢意 。 学位论文题目：焦道皂重廛的塞墨匡丛迹这遮i 土盈窒 学位论文作者签名：爱宠日期：撕舌年3 月坷日 学位论文版权使用授权书 本人完全了解国防科学技术大学有关保留使用学位论文的规定本人授权国 防科学技术大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档，允 许论文放查阅和借阕：可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行捡索， 可以采用影印，缩印或扫描等复制手段保存汇编学位论文 ( 保密学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文题目： 焦道自适廑鲍塞墨星丛丝i 亟丛遮进堡塞 学位论文作者签名： 作者指导教师签名： 日期：丑彤年；月玎日 嘲：彤v 月矽日 i 国防科学技术大学研究生院博士学位论文 第一章绪论 随着无线通信技术、半导体器件技术、网络技术以及计算机技术的飞速发展， 无线网络成为近年来通信与计算机领域中发展最为迅猛的领域之一，为信息时代 提供了更为丰富，更为方便易用的信息传输方式。 一方面，以语音业务为主的传统无线通信网络平台迅速向多业务的综合网络平 台发展，蜂窝移动通信系统已经发展到语音、数据等多业务的3 g 技术，多功能的 终端能够接入服务网络；非语音业务已经成为无线网络业务的主要业务形式。 另一方面，以数据通信为主要业务的计算机网络也越来越多地使用了无线数据 传输手段，通过无线传输来支持终端的可移动性，并提供高带宽的移动数据通信 服务。以i n t e r n e t 为代表的i p 网络技术的巨大成功更是极大地促进了无线分组网 络技术的发展，使得各种无线网络技术在i p 分组网的框架内得到迅速发展，为移 动计算提供了灵活、高速的无线网络支持。以i e e e8 0 2 11 1 1 】和h i p e r l a n 2 1 2 1 为代表 的无线局域网、以蓝牙【3 j 【4 】和h o m e r f 【5 1 为代表的无线个人局域网，以及无线a d h o c 网络1 6 1 7 1 、无线m e s h 网纠3 1 、无线传感器网络( w s n ) 1 9 1 j o 【1 ”等各种无线网 络技术进入快速发展期。 无线网络技