基于TDMA支持MIMO的Ad hoc网络多址接入协议研究

摘要

无中心的Ad hoc网络是由一组无线移动终端组成的多跳网络,可在任何时候、任何地点迅速地构建起来。该网络应用场景非常广泛,并已成为很多领域的关键技术。多输入多输出技术(Multiple Input Multiple Output, MIMO)在物理层已经被广泛地研究和应用,但其优势,如灵活性的增强和网络吞吐量的增加,只有通过合理的设计高层协议,才能被更好的体现。因此,设计支持MIMO技术的多址接入协议,成为了Ad hoc网络中的一个研究热点。
　　本文对基于TDMA支持MIMO的Ad hoc网络多址接入协议进行研究。首先简单介绍了Ad hoc网络和MIMO技术原理,并对现有Ad hoc网络中的MIMO MAC协议进行概述。针对现有Ad hoc网络中基于TDMA支持MIMO技术的时隙分配算法存在的缺陷和不足,提出一种基于STDMA实现广播及单播的MIMO MAC多址接入协议(a protocol with Multicast and Unicast based on STDMA in MIMO Ad hoc Networks, MUM-STDMA)。所提协议无需获取网络拓扑,有节点多类型业务的QoS保证,网络吞吐量高。并通过仿真验证了该协议的有效性。然后又提出一种基于TDMA实现邻域内节点同时通信的MIMO MAC协议。该协议通过三次握手来实现对网络节点的时隙分配,提高了时隙利用率,缩短了时帧长度,提高了网络吞吐量。且无需获取网络拓扑结构,适用于完全分布式Ad hoc网络。

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第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 Ad hoc网络和MIMO技术简介

1.3 研究内容跟本文贡献

1.4 本文章节安排

第二章 支持MIMO技术的Ad hoc网络多址接入协议研究

2.1 Ad hoc网络MAC协议设计的关键问题

2.2 Ad hoc网络中的MAC协议分析

2.3 MIMO技术对Ad hoc网络性能的影响

2.4 现有MIMO MAC协议概述

2.5 小结

第三章 一种基于STDMA实现广播及单播的MIMO MAC多址接入协议

3.1 引言

3.2 Ad hoc网络的跨层设计

3.3 一种基于STDMA实现广播及单播的MIMO MAC多址接入

3.4 MUM-STDMA传输实例分析

3.5 MUM-STDMA协议性能仿真

3.6 小结

第四章 一种基于TDMA实现邻域内节点同时通信的MIMO

4.1 引言

4.2 基于TDMA的Ad hoc网络MAC协议

4.3 基于TDMA支持MIMO技术的Ad hoc网络MAC协议

4.4 一种基于TDMA实现邻域内节点同时通信的MIMO MAC协议

4.5 小结

第五章 总结与展望

致谢

参考文献

在读期间的研究成果