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1、南開大學(xué)碩士學(xué)位論文移動(dòng)AdHoc網(wǎng)絡(luò)暴露終端問題研究姓名：常鵬飛申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)教師：徐敬東2012-05摘要移動(dòng)Adhoc網(wǎng)絡(luò)是一種具有自組織、無(wú)結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)性等特點(diǎn)的特殊的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，廣泛應(yīng)用于軍事、救災(zāi)、臨時(shí)會(huì)議等應(yīng)急性無(wú)線通信場(chǎng)合。移動(dòng)Adhoc網(wǎng)絡(luò)為我們帶來(lái)便捷性的同時(shí)也帶來(lái)了許多問題與挑戰(zhàn)。暴露終端作為移動(dòng)Adhoc網(wǎng)絡(luò)的固有問題，降低了傳輸并發(fā)性，嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)性能?，F(xiàn)存的解決方法主要分為單信道、忙音檢測(cè)、多信道和定向天線等四類。雖然這些方法，有效解決或改善了該問題，但仍存在不足有待改進(jìn)。本文研究了CMAP、MACA．P，DBTMA等經(jīng)典協(xié)議，分
2、析了這些協(xié)議的優(yōu)勢(shì)與不足，并提出了一種交叉層協(xié)議一ARTS協(xié)議。該協(xié)議包括包括兩部分：基于OFDM的物理層和基于CSMA／CA的MAC層。在物理層，ARTS利用OFDM技術(shù)多子載波的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了AttCode技術(shù)。AttCode技術(shù)是一種利用軟件無(wú)線電技術(shù)，通過特殊的調(diào)制與解調(diào)機(jī)制，將控制信號(hào)與原始數(shù)據(jù)混合傳輸?shù)募夹g(shù)。發(fā)送者將少量控制信號(hào)調(diào)制到OFDM子載波上，與原始數(shù)據(jù)在相同頻帶內(nèi)發(fā)送；接收者使用干擾消除技術(shù)恢復(fù)出原始信息；其他節(jié)點(diǎn)則可以能量檢測(cè)算法捕獲到調(diào)制在原始數(shù)據(jù)上的控制信號(hào)。該技術(shù)為MAC層實(shí)時(shí)信息表示和傳輸提供底層支持。在MAC層，發(fā)送者利用AttCode技術(shù)將RTS進(jìn)
3、行調(diào)制，實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)的帶內(nèi)并發(fā)傳輸，從而其他節(jié)點(diǎn)可以實(shí)時(shí)獲取RTS信息。潛在發(fā)送者基于實(shí)時(shí)獲取的RTS信息，構(gòu)建出CTL(當(dāng)前傳輸表)和NHL(鄰居哈希表)，并利用信道訪問規(guī)則，做出信道訪問決定，從而識(shí)別出暴露終端，實(shí)現(xiàn)并發(fā)通信。靈活A(yù)CK機(jī)制將信道劃分為數(shù)據(jù)和ACK兩個(gè)獨(dú)立子信道，消除二者之間的相互干擾；快速重傳機(jī)制利用后續(xù)的ARTS，對(duì)沖突對(duì)進(jìn)行排序，從而避免二次沖突。為了驗(yàn)證新協(xié)議的性能，使用GNURadio+USRP2和NS．3平臺(tái)，對(duì)協(xié)議進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明新協(xié)議能夠更好地發(fā)現(xiàn)暴露終端，增加了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，從而證明該協(xié)議確實(shí)有效地解決了暴露終端問題，提高了鏈路并發(fā)性。關(guān)
4、鍵詞：MANET，暴露終端，ARTS協(xié)議，AttCode技術(shù)，AR-MACAbstractMobileAdhoenetworkslSaspecialwirelessnetworkwithunstructed，self-organizinganddynamicfeature，whichiswidelyusedinemergencywirelesscommunicationenvironments，suchasmilitary,disasterrelief，interimmeetingandSOon．MobileAdhocnetworksbringUSconveniencewithpr
5、oblemsandchallenges．ExposedterminalisaninherentprobleminMobileAdhocNetworksanditreducedtheconcurrencyoftransmissionandimpactperformanceofnetworkseverely．Theexistingsolutivemethodsincludessinglechannd，busytone，multi-channel，directionalantennaandSOon．Althoughthesemethodssolveorimprovetheprobleme
6、ffectively,thereisstillinsufficientroomforimprovement．ThethesisstudiestheclassicprotocolssuchasCMAP,MACA—P．DBTMAandSonandanalyzestheadvantagesanddisadvantagesoftheseprotocolsandproposedacross·layerprotocol-ARTSprotoc01．Theprotocolincludestwoparts：physicallayerbasedonOFDMandMAClayerbasedonCSMA／
7、CA．Inphysicallayermakesuseofmultiplesub-carriercharacteristicsofOFDMtechnologytorealizedAttCodetechnology．AttCodeisatechnologythatwhichmakesuseofsoftwareradiotechnologytoimplementthehybridtransmissionofthecontrolsignalwiththeoriginaldat
