分布式多用户多信道的握手与接入协议研究

发布时间：2017-09-21 11:35

  本文关键词：分布式多用户多信道的握手与接入协议研究

  更多相关文章： 认知无线电 多用户多信道 MAC 握手与接入 USRP

【摘要】：在认知无线网络中,频谱在多个维度呈现动态变化特性,因此近年来设计专有的认知无线网络握手与接入协议成为研究的热点之一。尤其是在分布式多用户多信道的认知无线网络中,由于没有中心控制器,且授权用户随时会出现,当多个认知用户需要同时通过握手接入多条信道传输数据时,又会面临多个认知用户因选择和接入相同信道而出现的碰撞问题等。为了解决这些问题并进一步提高信道利用率,我们重点对分布式多用户多信道的握手与接入协议进行了研究。本文首先介绍了分布式多用户多信道握手与接入协议的类别和特点。然后研究了现有基于循环交汇信道跳变(RCCH,Rendezvous Couple Channel Hopping)的握手与接入协议,通过在每个时隙将数据信息与控制信息隔离在标号奇偶性不同的信道上传输,提出一种改进型的握手与接入协议,有效地减少了认知用户之间的碰撞并提高了信道的利用率。紧接着,为了充分利用信道资源,本文对基于多臂赌博机(MAB,Multi-armed Bandit)模型的时分公平共享(TDFS,Time-Division Fair Share)多信道接入策略进行了改进,并提出一种分组TDFS握手与接入协议,在认知用户对数小于等于信道数的情况下,分组TDFS握手与接入协议通过让多对认知用户以旋转优先级的方式同时在不同信道组内寻找机会进行握手和数据传输,避免了认知用户之间的碰撞,提高了系统的累积接入时间和信道利用率,并保证了认知用户的公平性。最后,本文在LINUX+GNU Radio上利用通用软件无线电外设(USRP,Universal Software Radio Peripheral)搭建了多用户多信道实验平台,并利用实测数据对分组TDFS握手与接入进行了实验验证。
【关键词】：认知无线电 多用户多信道 MAC 握手与接入 USRP
【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】：2016
【分类号】：TN925;TN915.04
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符号对照表10-12
• 缩略语对照表12-16
• 第一章 绪论16-22
• 1.1 引言16-17
• 1.2 认知无线电综述17-20
• 1.2.1 认知无线电的基本概念17-18
• 1.2.2 认知无线网络简介18-19
• 1.2.3 认知无线电的关键技术19-20
• 1.3 本文的选题和意义20-21
• 1.4 本文的工作内容与安排21-22
• 第二章 认知无线电MAC层握手与接入协议22-30
• 2.1 认知无线电MAC层握手与接入协议综述22-23
• 2.2 认知无线电MAC层握手与接入协议的分类和特点23-24
• 2.3 基于竞争的握手与接入协议24-27
• 2.3.1 基于公共控制信道的握手与接入协议24-25
• 2.3.2 分阶段的握手与接入协议25-26
• 2.3.3 基于信道跳变的握手与接入协议26-27
• 2.4 动态频谱分配下的MAB模型简介27-28
• 2.5 小结28-30
• 第三章 基于信道跳变的握手与接入协议30-44
• 3.1 引言30-33
• 3.1.1 信道跳变序列的基本性质30-31
• 3.1.2 基于信道跳变的握手与接入协议的研究现状31-33
• 3.2 研究场景和系统模型33-37
• 3.2.1 循环交汇信道跳变序列的构造方法与拓展性质34-36
• 3.2.2 基于RCCH的握手与接入协议原理描述36-37
• 3.3 对RCCH握手与接入协议的改进37-43
• 3.3.1 问题分析与改进的思路37-39
• 3.3.2 改进的握手与接入协议的原理描述39-40
• 3.3.3 仿真与分析40-43
• 3.4 小结43-44
• 第四章 基于MAB模型的握手与接入协议44-62
• 4.1 引言44-46
• 4.2 时分公平共享TDFS多信道接入策略46-49
• 4.2.1 场景描述和系统模型46-47
• 4.2.2 时分公平共享TDFS策略原理描述47-49
• 4.3 分组TDFS握手与接入协议49-54
• 4.3.1 问题的提出与改进的策略49-50
• 4.3.2 系统模型50-51
• 4.3.3 分组TDFS握手与接入协议的原理和特点描述51-54
• 4.4 仿真和结果分析54-60
• 4.4.1 仿真场景和参数说明54-55
• 4.4.2 仿真结果与分析55-60
• 4.5 小结60-62
• 第五章 多用户多信道握手与接入协议的USRP实现62-72
• 5.1 USRP和GNU Radio简介62-63
• 5.2 分组TDFS握手与接入协议的实现方案设计63-67
• 5.2.1 实现场景63-64
• 5.2.2 分组TDFS握手与接入协议的实现原理64-67
• 5.3 实验平台与实验结果分析67-71
• 5.3.1 实验平台介绍67-69
• 5.3.2 实验结果及分析69-71
• 5.4 小结71-72
• 第六章 总结和展望72-74
• 6.1 工作总结72
• 6.2 未来展望72-74
• 参考文献74-78
• 致谢78-80
• 作者简介80-81

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本文编号：894304