OPNET中TDMA接入方法的研究与实现

发布时间：2017-09-28 11:33

  本文关键词：OPNET中TDMA接入方法的研究与实现

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【摘要】：无线网络是整个网络系统中很重要的一部分,近年来无线网络的发展取得了较大的进步。但是无线网络的频谱数量是有限性的,如何高效的使用无线频谱成为一个热门课题。TDMA正是这样一种高效利用无线通信信道的一个无线接入技术。TDMA是一种无线多址技术,它把时间分成具有周期性的时帧,再把每个时帧分成多个时隙,每个网络设备占用一个时隙进行网络通信。TDMA网络具有传输速率高,自适应均衡能力强的特点。TDMA接入方式能有效的避免网络冲突,提高无线频谱利用率。网络仿真技术是研究网络性能的主要手段之一,而OPNET仿真平台由于其精确的模拟方式以及直观、准确的呈现结果的优点成为应用最广泛的仿真软件之一。但是,目前OPNET里的已有无线节点的MAC层的协议主要采用802.11的协议,使用的接入方式是载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)的接入方式,而不是TDMA接入方式。本文将在OPNET的已有节点里实现TDMA接入方式,探究TDMA接入方式在OPNET的已有节点里实现的可行性和正确性,并研究TDMA接入方式的使用效果。本文在对OPNET的一些已有无线节点接入方式的深入研究和TDMA接入方式的特点研究的基础上,设计并实现了在OPNET已有无线节点里实现了基于固定时隙分配的TDMA方法。给出了OPNET中TDMA接入方式的帧划分和时隙分配的原理,完成了TDMA仿真网络里节点MAC地址的自动分配,研究并设计了TDMA格式的数据包,设计并实现了MAC层的TDMA封包和解包过程,设计并实现了MAC层对于不同的包的丢弃和转发方案。最后以OPNET的MANET节点为例,设计并实现了TDMA接入方式的仿真实验。实验结果显示,各节点能够按照TDMA的时隙分配原则正常的收发数据包。证明了使用这种设计方案对于OPNET的已有节点的TDMA改造是可行的,也是正确的,达到了实验目标。
【关键词】：网络仿真 OPNET 时分多址 接入方式
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.532
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题研究背景9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 TDMA接入方式研究现状10-12
• 1.2.2 OPNET网络仿真现状12-13
• 1.3 存在的问题13
• 1.4 研究的目的和意义13-14
• 1.5 文章结构14-16
• 第2章 无线接入方式和OPNET仿真平台16-30
• 2.1 常见的无线接入方式16-24
• 2.1.1 CSMA/CA16-18
• 2.1.2 FDMA18-20
• 2.1.3 CDMA20-21
• 2.1.4 TDMA21-22
• 2.1.5 几种接入方式优缺点22-24
• 2.2 OPNET仿真平台24-29
• 2.2.1 OPNET仿真平台简介24-25
• 2.2.2 OPNET仿真机制25-26
• 2.2.3 OPNET的层次模型26-27
• 2.2.4 OPNET的通信原理27-29
• 2.3 本章小结29-30
• 第3章 OPNET中TDMA接入方式的原理和实现30-38
• 3.1 OPNET中TDMA接入方式的原理30-33
• 3.1.1 时帧的划分原理30-31
• 3.1.2 时隙分配的策略31-33
• 3.2 OPNET中TDMA算法实现33-36
• 3.3 本章小结36-38
• 第4章 OPNET里MAC层的功能和改造方案38-49
• 4.1 TDMA里MAC地址分配38-40
• 4.1.1 OPNET中MAC地址分配的方式38-39
• 4.1.2 TDMA节点中MAC地址自动分配实现39-40
• 4.2 OPNET里MAC层封包和解包原理40-43
• 4.2.1 TDMA包格式40-41
• 4.2.2 MAC层封包和解包过程41-42
• 4.2.3 MAC层封包和解包实现42-43
• 4.3 OPNET里MAC层对包的丢弃与转发43-48
• 4.3.1 OPNET建立ARP表的原理43-44
• 4.3.2 ARP层到MAC层的包44-46
• 4.3.3 物理层到MAC层的包46-47
• 4.3.4 MAC层包的丢弃与转发实现47-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第5章 OPNET中TDMA的仿真和实验分析49-66
• 5.1 网络模型设计49-59
• 5.1.1 进程建模49-54
• 5.1.2 节点建模54-57
• 5.1.3 网络建模57-59
• 5.2 实验和结果分析59-65
• 5.2.1 连通性实验59-60
• 5.2.2 TDMA封包和解包60-61
• 5.2.3 MAC层包的丢弃与转发61-62
• 5.2.4 TDMA时隙分配实验62-65
• 5.5 本章小结65-66
• 结论与展望66-67
• 参考文献67-70
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单70-71
• 致谢71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 石怀伟;王华;张念军;赵林胜;O@同光;;OPNET网络仿真技术及其应用分析[J];计算机工程与设计;2006年17期

2 郝学坤;孙晨华;李文铎;;MF-TDMA卫星通信系统技术体制研究[J];无线电通信技术;2006年05期

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本文编号：935619