CRAHN网络中簇间中继方案的研究和关键技术实现

发布时间：2017-07-30 18:27

  本文关键词：CRAHN网络中簇间中继方案的研究和关键技术实现

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【摘要】：由于Ad Hoc网络不依赖于预先架设的基础设备、快速组建网络、灵活管理,常被人们应用于各种环境恶劣、情况特殊场合,但是在实际运用中常常遇到频谱资源稀缺的问题。一方面随着无线通信技术的发展,人们对于通信业务质和量的要求都越来越高,另一方面,很多授权频谱的使用率非常低,造成了大量的资源浪费,这一矛盾现象引起了专家学者的关注,认知无线电技术应运而生,该技术能够动态接入授权频谱,提高频谱利用率。认知无线电Ad Hoc网络保持了两种技术的优点,相关技术的研究也越发受到重视。本文基于分层分簇结构的CRAHN网络,针对簇间通信问题进行了研究。首先对CRAHN系统从认知无线电技术和Ad Hoc网络两个方面进行了分析,从认知无线电技术、多用户接入技术、频谱管理技术和协作中继通信技术四个方面对CRAHN网络的接入技术做了进一步的了解。其次提出了适用于本文的协作中继选择机制。首先介绍了本文的系统模型,明确了在系统模型下中继通信的应用场景,并针对其中一种应用场景两个簇头直达但工作频点不同时,在考虑节点负载的情况下,提出了基于剩余电量和信道状态信息的协作中继选择机制,从而选择出最佳协作中继节点。然后根据不同的簇间中继应用场景,给出了相对应的簇间中继方案,主要包括簇头节点与簇间中继节点交互帧建立链路流程,单发双收半双工的中继节点如何在数据信道和公共控制信道之间进行切换、如何选择时隙发送、选择混合接入机制中竞争接入还是按时隙分配接入等重点问题提供了详细的说明。最后提出了簇间中继方案在DSP平台的C语言实现,给出了软件的设计方案和工作流程、帧结构的设计与实现,并针对簇间中继节点的功能,给出了角色切换和管理的具体代码实现,并在CCS软件上编写测试了该功能模块。
【关键词】：CRAHN网络 分簇结构 簇间通信 中继方案 协作通信
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN925
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 专用术语注释表8-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 课题研究背景及意义9-17
• 1.1.1 认知无线电技术9-11
• 1.1.2 Ad Hoc网络11-12
• 1.1.3 CRAHN网络12-14
• 1.1.4 课题的提出14-17
• 1.2 课题国内外研究现状17-19
• 1.3 课题研究内容及结构安排19-21
• 第二章 CRAHN网络中的接入技术21-32
• 2.1 认知无线电技术简介21-24
• 2.2 CRAHN网络的多用户接入技术24-27
• 2.2.1 CRAHN的拓扑结构24-25
• 2.2.2 CRAHN的MAC协议25-26
• 2.2.3 CRAHN的路由协议26-27
• 2.3 CRAHN网络频谱管理技术27-30
• 2.3.1 频谱感知28-29
• 2.3.2 频谱决策29
• 2.3.3 频谱共享29-30
• 2.3.4 频谱迁移30
• 2.4 协作中继通信技术30-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第三章 CRAHN网络的协作中继选择机制32-49
• 3.1 系统模型32-37
• 3.2 中继通信的应用场景37-41
• 3.3 基于剩余电量和CSI的协作中继选择机制41-47
• 3.3.1 协作中继的网络场景41-42
• 3.3.2 协作中继机制的设计及实现42-45
• 3.3.3 仿真结果45-47
• 3.4 本章小结47-49
• 第四章 CRAHN网络簇间中继方案49-56
• 4.1 与簇外孤立节点通信时的中继方案49-50
• 4.2 两簇有重叠且簇头直达时的中继方案50-52
• 4.3 两簇有重叠但簇头不直达时的中继方案52-53
• 4.4 两簇不重叠时的中继方案53-55
• 4.5 本章小结55-56
• 第五章 簇间中继方案在DSP上的实现56-73
• 5.1 DSP软件的方案设计56-59
• 5.1.1 DSP软件平台MAC层功能56-57
• 5.1.2 软件工作流程57-59
• 5.2 帧的设计与实现59-66
• 5.2.1 帧结构的实现59-64
• 5.2.2 重要表格的结构64-66
• 5.3 簇间中继功能的实现66-70
• 5.3.1 角色状态的切换66-67
• 5.3.2 中继状态的切换67-69
• 5.3.3 中继状态的离开69
• 5.3.4 中继状态的管理69-70
• 5.4 簇间中继功能的测试70-72
• 5.5 本章小结72-73
• 第六章 总结与展望73-75
• 6.1 本文总结73
• 6.2 工作展望73-75
• 参考文献75-78
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文78-79
• 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目79-80
• 致谢80

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1 王迪;CRAHN网络中簇间中继方案的研究和关键技术实现[D];南京邮电大学;2016年

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本文编号：595582