无线自组织网络TDMA多址接入和分组转发设计实现
[Abstract]:As a distributed network without center, wireless ad hoc network is more and more widely used, and the traffic of wireless ad hoc network is gradually developing from low rate short message service to multimedia application. The original QoS (Quality of Service, quality of Service (QoS) guarantee mechanism in the Internet is not applicable in the wireless ad hoc network environment. The characteristics of the wireless ad hoc network determine that the corresponding network protocols and algorithms should be designed according to specific scenarios. TDMA multiple access protocol has become the present because of its better throughput performance under the heavy network load environment. The research focus of multiple access protocols. In addition, how to reduce the transmission delay of multimedia services in wireless ad hoc networks is also a key research topic. Based on the hardware platform of ARM FPGA nRF24L01, the purpose of this paper is to design a demonstration platform of wireless ad hoc network which can support multimedia service transmission in multi-hop environment. Firstly, this paper briefly introduces the research status of multiple access protocols in wireless ad hoc networks and the QoS requirements of multimedia traffic communication, and introduces some commonly used packet scheduling algorithms, and analyzes their advantages and disadvantages. Then, according to the practical problems we face, the design scheme of TDMA protocol and the implementation scheme based on FPGA are proposed, including frame structure design, open-loop synchronization, closed-loop synchronization, topology adaptation and program design. At the same time, in order to further improve the network QoS support ability, this paper designs and implements a fast packet forwarding (AAF) algorithm, which greatly reduces the node packet forwarding delay. In order to enhance the quality of service (QoS) of multimedia services such as voice, this paper adopts the QoS support technology based on differentiated service types, introduces several indexes that are most concerned in packet scheduling, and adopts the scheduling algorithm based on WRR. It can ensure that the multi-hop voice transmission effect is still good in the case of multi-service simultaneous transmission. The queue management strategy based on RED can avoid the global synchronization problem in the network. Combined with the TCP transport control protocol, congestion avoidance is achieved in real sense. Finally, the hardware platform is introduced and analyzed in detail. It includes the basic index test of hardware platform (communication distance, transmission rate, power performance), voice transmission performance test (subjective evaluation of transmission quality, objective evaluation of transmission quality) and networking test (packet loss rate, throughput, etc.). The completeness of the design and the feasibility of the algorithm are verified by testing data in various cases.
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN929.532
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,本文编号:2209613
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