应用智能天线的移动Ad Hoc网络研究

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随着通信网络的迅速发展,无线移动通信技术在计算机网络的应用中起着越来越重要的作用。移动Ad Hoc网络正是无线移动通信的一项实用技术。本文的工作主要是围绕着将智能天线应用于移动Ad Hoc网络节点中,并提出相应的自适应波束形成CSMA/CA(ABF-CSMA/CA)协议。在仿真环境中实现该设计。首先,综合介绍了无线移动Ad Hoc网络的特点、应用领域和结构,并指出了Ad Hoc网络本身所存在的一些问题。比如该网络中各节点在分布式多址协议的控制下共享一个信道时,隐藏终端和暴露终端的存在将严重影响信道使用效率。而智能天线具有测向和自适应波束形成的能力,如果将智能天线应用于Ad Hoc网络的移动节点中,网络性能将会有较大幅度的提高。所以本论文主要研究该问题。当Ad Hoc网络中的移动节点在等待状态时,智能天线工作在全向监测模式。而在接收到RTS/CTS分组对话后,将根据RTS与CTS分组中设置的训练序列进行自适应波束形成,这时收发节点中的智能天线将以定向天线模式收发分组。具体的,智能天线应用LMS自适应算法进行数字波束形成即实现定向传输。并将上述过程定义为自适应波束形成CSMA/CA(ABF-CSMA/CA)协议。最后,在仿真环境中构建智能天线模块,将智能天线模块应用于移动Ad Hoc网络的节点中。经仿真分析后,与全部使用全向天线的移动Ad Hoc网络相比较,各移动节点的误码率和吞吐量得到了较大改善;应用智能天线的Ad Hoc网络更能有效地实现信道的空分复用,显著提高了整个网络的信道利用率。在文章的结束,对应用智能天线的无线移动网络的发展前景做了展望。
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