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《無線個域網(wǎng)中調度策略的-研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、插圖目錄圖4—9基于空間復用的協(xié)議改進方案???????????????44VIII表格目錄表3-1仿真參數(shù)???????????????????????33IX中國科學技術大學學位論文原創(chuàng)-l生聲明本人聲明所呈交的學位論文,是本人在導師指導下進行研究工作所取得的成果。除已特別加以標注和致謝的地方外,論文中不包含任何他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。與我一同工作的同志對本研究所做的貢獻均已在論文中作了明確的說明。作者簽名:.聾&一簽字日期:塑!皇壘盤旦生圣中國科學技術大學學位論文授權使用聲明作為申請學位的條件之一,學位論文著作權擁有者授權中國科學技術大學擁有學位論文的部分使用權,即:學校有權
2、按有關規(guī)定向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版,允許論文被查閱和借閱,可以將學位論文編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。本人提交的電子文檔的內(nèi)容和紙質論文的內(nèi)容相一致。保密的學位論文在解密后也遵守此規(guī)定。回公開口保密(——年)作者簽名:簽字日期:導師簽名:亟!:簽字日期:墾!竺皇:魚:生第1章緒論第1章緒論1.1論文研究背景超寬帶(Ultra-Wideband,UWB)技術[1】是一種新興的短距離高速無線通信技術。與傳統(tǒng)的窄帶通信系統(tǒng)相比,UWB系統(tǒng)通過占用極大的帶寬來傳輸信息,具有高數(shù)據(jù)率、低成本、低功耗、低截獲率等優(yōu)勢,同時UWB系統(tǒng)的
3、抗干擾的能力強。截至目前,有三種主流的超寬帶系統(tǒng)體制:基于脈沖超寬帶體制(IR-UWB)【2】、基于直接序列擴頻的超寬帶體fl;JJ[3]和基于多帶OFDM的超寬帶體制。脈沖無線超寬帶通信體制主要使用持續(xù)時間極短的脈沖進行數(shù)據(jù)傳輸,直接序列擴頻超寬帶體制采用直接序列擴頻技術調制數(shù)據(jù)進行傳送,多帶OFDM超寬帶體制采用多載波的正交頻分復用技術進行數(shù)據(jù)傳輸。三種系統(tǒng)體制在數(shù)據(jù)調制、接收方法以及實現(xiàn)技術方面有很大的不同,其中以IR-UWB體制最具特色。IR系統(tǒng)采用極短脈沖波形,無載波調制,結構簡單,功耗低,時間分辨率高,抗多徑能力強【4,5】。IR—UWB系統(tǒng)可以采用CMOS工藝實現(xiàn),成本控制在
4、比較低的水平上,能夠廣泛應用于便攜式無線通信設備。高速無線個域I網(wǎng)(WirelessPersonalAreaNetwork,WVAN)是UWB通信技術的一種典型應用。2002年,IEEE協(xié)會成立標準化工作組IEEE802.15.3a,把UWB技術作為高速無線個域網(wǎng)的接入方案[6】。在基于UWB的高速無線個域網(wǎng)中,UWB技術提供了一種高速無線數(shù)據(jù)傳輸解決方案。針對這種高速組網(wǎng)應用,良好的MAC協(xié)議的設計也顯得非常重要[7】。優(yōu)秀的MAC接入方法可以使網(wǎng)絡中多個用戶高效共享物理鏈路,以獲得高網(wǎng)絡吞吐量和良好的用戶QoS。MAC協(xié)議的設計涉及多址信道的分割、接入方式、資源分配策略和控制機制等多方
5、面內(nèi)容,需要綜合考慮網(wǎng)絡的結構、節(jié)點的數(shù)量、業(yè)務的類型與要求以及物理層的限制等多方面的因素[8】。近年來,在國家相關科研計劃的支持下,我國積極開展了UWB技術的研究工作,在傳輸方法、關鍵技術、系統(tǒng)驗證等多方面取得了一系列技術成果。中國科學技術大學也持續(xù)開展了UWB技術的研究工作,并在前期成果技術上,承擔了863導向性項目“超寬帶SoC芯片設計和組網(wǎng)實驗”。本論文結合該項目中的超寬帶組網(wǎng)實驗工作,重點研究了基于IR.UWB的高速個域網(wǎng)的資源調度策略及其信道反饋機制等問題。第1章緒論1.2無線個域網(wǎng)組網(wǎng)技術發(fā)展IEEE802.15是目前WPAN的主要建議標準【9】,涉及WPAN的MAC層和物理
6、層技術,也是本論文的工作基礎。以下簡要介紹IEEE802.15的研發(fā)情況。IEEE802.15分為4個研究小組,從802.15.1到802.15.4,技術分工各有側重。組織結構如圖1-1所示。圖1-1IEEE802.15WPAN系列簡介從圖1—1可知,802.15.1標準【9】實際上就是藍牙技術的底層技術(MAC和PHY層)的標準化,藍牙技術的出現(xiàn)真正意義上促成了WPAN網(wǎng)絡的形成。藍牙在剛剛出現(xiàn)之初,由于同802.11代表的WLAN網(wǎng)絡采用同樣的頻率段,因此有可能產(chǎn)生干擾,802.15.2小組[101專門就此問題做了研究并提出了相應的網(wǎng)絡共存模型和共存機制。802.15.316]和802
7、.15.4111】同樣給出了PHY和MAC標準,但走不同應用路線。802.15-3能在100米的距離內(nèi),以每秒55Mbit的速度傳輸數(shù)據(jù),確保經(jīng)由無線網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)字內(nèi)容具有一定的服務水平,主要針對高速數(shù)據(jù)通訊應用:802.15.4則是針對低成本、小功耗、低速率應用的WPAN標準,LR.WPAN可連接尚未連網(wǎng)的設備,并且與現(xiàn)有無線標準兼容,廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、媒體、家庭和醫(yī)療等領域。UWB技術提供了一種更高速率(數(shù)百Mb