超宽带Ad Hoc网络MAC协议研究

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超宽带技术和Ad Hoc网络都是目前无线通信学术界研究的热点问题。UWB技术本身固有的优点可以显著地提高Ad Hoc网络的网络性能,扩展Ad Hoc网络的应用范围。UWB应用于Ad Hoc网络能更好地发挥各自的特殊优势,实现优势互补,具有广泛的应用前景。 媒体接入控制(MAC)协议的设计是超宽带Ad Hoc网络的关键技术之一,直接影响到网络的性能。由于超宽带Ad Hoc网络自身的一些特性,如无中心的网络结构、网络拓扑的动态变化、业务产生的随机性以及传输速率高、发射功率低等,使得MAC协议的设计面临许多富有挑战性的技术问题。 本文紧紧围绕基于UWB技术的Ad Hoc网络,首先介绍了超宽带Ad Hoc网络的体系结构、需要解决的关键技术以及未来的应用前景。然后对超宽带Ad Hoc网络MAC协议已有的研究成果,特别是IEEE802.15.3 MAC协议,展开了深入地研究和分析。针对其竞争接入期采用的CSMA/CA机制对于UWB技术来说难以实现缺点,提出了一种用基于CDMA的S-ALOHA竞争接入机制替换原CSMA/CA的改进方案,并利用NS2网络仿真软件对其性能进行了仿真。仿真结果表明改进后的协议能够获得更好的吞吐量及时延特性。最后对全文的研究工作进行了总结,并提出了下一步研究工作展望。
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