开题报告-一种基于SOTDMA的无线自组网信道接入方法

1、毕业设计开题报告计算机科学与技术一种基于SOTDMA的无线自组网信道接入方法一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义移动Ad Hoc网络是一种不依赖于任何基础设施而能随时随地组建、无中心自组织的临时性多跳 网络，具有灵活、快捷等特点。近年来随着便携式设备在移动性、储存能力无线通信能力等方而的 迅速发展，Ad Hoc网络得到了广泛应用。可以广泛地应用于军事战术通信、应急通信、协同移动通 信、无线接入系统和传感器网络等众多领域。在AdHoc网络中，既不需要一个固定的网络结构，也 不需要专用的固定的基站或路由器作为网络的管理中心，各节点兼有主机和路由器两种功能。移动 行点之间通过多跳无线链

2、路来相互通信，每个移动吊j点在必要时都要充当路由器的角色来为其他节 点转发数据包，他们都参与路由的发现和维护过程，从而构成了一个AdHoc网络。与有中心网络相 比，Ad Hoc网络更坚固、更耐用，而且不需要提供固定的基础设施，用户就可以布置和操作分组无 线网。90年代以来，移动Ad Hoc网络的研究在世界范围内方兴未艾，已经从无线通信领域中的一个 小分支逐渐扩大到相对较独立的领域目前，无论在国际上，还是在区域上(欧洲和亚洲等地区), 周期性的Ad Hoc网络学术会议日益增多。基于Ad Hoc网络的媒体接入控制(MAC)协议。主要是解决隐藏终端和暴露终端问题，影响比 较大的有MACA协议，即RT

3、S/CTS/ACK方案，控制信道和数据信道分裂的双信道方案和基于定向天线 的MAC协议，以及一些改进类的MAC协议。有一些研究则是侧重于将IEEE 802. 11的MAC协议移植 到AdHoc网络中。基于定向天线的MAC协议在理论上性能较为优越，但在技术上实现的难度较大。由于AdHoc网络动态变化的网络拓扑结构以及无线信道自身的特点，在进行数据传输时，必须 使用特殊的MAC协议进行：控制。目前己经提出了一些MAC协议如MACAW, FAMA, DBBIA, RIMA和PAMAS 等协议，但对现有的MAC协议进行严格地区分是非常困难的。因此根据Ad Hoc网络MAC协议使用的 信道数目，目前在移

4、动Ad Hoc网络中将MAC协议分为基于单信道、基于双信道和基于多信道协议。单信道。典型的基于单信道的Ad Hoc网络信道接入协议有MACA、MACAW、IEEE 802. 11DCF 和 FAMA (Floor acquisition Multiple Access)基站捕获的多重接入等。双信道。典型的基于双信道的Ad Hoc网络信道接入协议有BAPU制(basic access protocol solutions for wireless )无线基本接入协议方案和 DBTMA (dual busy tone multiple access)双忙音多重接入等。多信道。典型的基于多信道的信道

5、接入协议有：HPMA ( hop reservation multiple access) 跳隙预留的多重接入、multiple channel CSMA、DCA ( dynamic channel assignment )、MMAC (multi-channel MAC)等。国内学者所发表的Rd Hoc网络的研窕成果较少，主要成果基本上集中在路由协议的一些改进， 少量成果涉及MAC协议的研究。可以说国内在该研究领域基本上是刚刚起步。由于AdHoc网络自身的无线传输带宽受限、网络拓扑结构变化频繁、信道传输质量较差、终端 资源受限和分布式控制等特性，使得他与传统的有线局域网、无线局域网以及蜂窝网

6、络有很大的区 别。目前，对它的研究主要集中在以下几个方而:有效的路由协议、媒体接入控制(MAC)协议、能量 消耗，安全性问题以及网络的QoS机制。其中媒体接入控制协议是Ad Hoc网络协议的基础，他控 制着节点对无线媒体的占用，对Ad Hoc网络的整体性能起着决定性的作用。从Ad Hoc网络出现至 今,MAC协议设计一直是研究的重点，体现了其技术挑战性和重要性。媒体(信道)访问控制(MAC, Medium Access Control)子层的主要任务是控制各行点对媒体的访 问，解决对媒体访问的冲突。MAC层应当能为其上层也就是网络层提供良好的服务，要能尽量保证 网络层路由协议的工作，使网络性能

7、达到路由协议所期望的目标，合理而高效的进行信道的访问控 制，差错控制并提供一定的安全性保证。S0TDMA(自组织时分多址)技术和一般TDMA技术的一点区别在于其时隙的预约方式，它在广播 当前信息的同时，为将来的信息发送预约时隙，这样构成系统的时隙状态表。这个时隙状态表就是 所有参与船舶对时隙动态使用的依据，从而实现各用户对信道时隙的自发管理。时隙资源不需要基 站统一分配，由用户自行管理，也就是所谓的自组织模式。本课题对Ad Hoc网络的基本知识和现阶段移动Ad Hoc网络中的信道接入技术(MAC接入技术) 进行研究，具体分析了现有的无线自组网的MAC接入协议，改进了现有MAC接入协议的不足，并

8、结 合船载移动自组网的特性，提出了一种新的基于SOTDMA的MAC协议:DS-MAC(DuaLchannel Sotdma MAC)协议。该协议针对通过在AIS系统中增加具有转发功能的单播信道，既能很好地解决 数据传输问题，也能通过点对点方式的数据转发。本文是对无线自组网信道接入技术的一种探索性 研究。通过本课题的研究，可以对无线自组网信道接入技术的性能和特点有清楚的了解，同时，本 文所做的工作为船载无线自组网信道接入技术的进一步研究提供一定的帮助。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：研究的基本内容：1 . 了解Ad Hoc网络的基础知识。2 .学习现有的MAC接入协议。3 .比较各种MAC

9、接入协议的优缺点。4 .分析AIS系统中SOTDMA技术。5 .结合各种MAC协议的特点提出新的基于SOTMDA的MAC协议:DS-MAC协议。拟解决的主要问题：1. MAC协议中一直存在的隐藏终端和暴露终端问题。2. DS-MAC协议的实现方法。三、研究步骤、方法及措施：步骤：首先阅读国内相关研究成果，制定出论文的研究目标和需要实现的功能，再是编写论文 的提纲，然后是根据论文提纲，收集资料，最后对收集到的资料进行筛选，整理，最后是撰写论文 正文；方法：资料检索法，参考文献查找法，比较分析法和数据统计法；措施：通过图书馆借阅书本和上互联网进行查找资料。四、参考文献1郑丽娜，吴同强.四物。网络发

10、忒浅析邮电设计技术,2004, (4)2 T. K. Mak, K. P. Laberteaux, R. Sengupta, M. Ergen, Multichannel Medium Access Control for Dedicated Short-Range Communications, IEEE TRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY, VOL. 58, NO. 1, PP. 394-401. JANUARY 2009.3费宏慧.无线网状网中Ml。物泌沙毋宏.电脑知识与技术,2009, (5)4王朝翔，丁炜.自适应的Ad Hoc物。协说2009,5吕娜,徐德民,王文艺,张岳彤，邹向毅.编队协同中的Ad Hoc网络MAC协议.空军工程大学学 报,2009, (5)6漏志仁.计算机网络(第五般9 .电