基于TH-UWB的UWB媒体控制层的设计与研究

摘要

本文通过对TH-UWB系统的工作原理以及关键技术的研究，为了提高分布式UWB网络的性能，解决网络平均耗能和网络吞吐量之间的矛盾，分析了现有的MAC协议，并且研究了带有冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA)协议在超宽带网络中的性能表现。我们对系统的信道资源分配方案进行分析，根据资源预留原则，提供了一种对于不同网络流量类型采取不同策略的资源分配方式，并且提出了一个自适应算法，这个算法能够很好的平衡功率消耗与网络吞吐量之间的矛盾。然后通过讨论不同流量类型的接入策略、接入判断条件以及公平性问题，提出了ARRABMAP协议。我们在NS-2网络仿真软件中对这个协议进行仿真分析，该协议体现了良好的网络性能，尤其是在QoS(Qualityof service)要求的情况下能够自适应的调节网络吞吐量与功率消耗。本论文最后对UWB系统的MAC层研究作了总结和展望。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题研究背景

1.2国内外研究情况

1.3课题研究的主要工作和论文结构安排

1.3.1课题研究的主要工作及创新点

1.3.2论文结构安排

第二章超宽带网络与接入技术

2.1超宽带技术

2.1.1脉冲信号产生

2.1.2三种UWB方案的区别

2.1.3 UWB调制及多址方式

2.1.4 TH-UWB系统模型

2.1.5多用户TH-UWB系统的接收信号

2.2无线个人局域网与接入技术

2.2.1无线网络的接入要求

2.2.2无线网络信道接入协议面临的问题

2.3 UWB的MAC接入技术

2.3.1 UWB MAC域的特点

2.3.2 UWB接入的原则和目标

2.3.3 UWB接入的方案

2.4本章小结

第三章资源预留分配方式

3.1引言

3.2资源预留MAC协议

3.2.1协议的前提假设

3.2.2资源预留机制

3.3资源预留分配算法

3.3.1传输功率计算

3.3.2信道预留值计算

3.3.3传输比特率计算

3.3.4自适应资源分配算法

3.4本章小结

第四章基于资源预留机制的多址接入协议(ARRABMAP)

4.1引言

4.2 CSMA／CA在UWB网络中的性能分析

4.3 ARRABMAP协议的QoS连接情况

4.3.1 QoS连接假设

4.3.2 QoS连接接入方案

4.4 ARRABMAP协议的BE连接情况

4.4.1 BE连接假设

4.4.2接入公平性问题

4.4.3 BE连接接入方案

4.5本章小结

第五章ARRABMAP性能分析

5.1引言

5.2 NS-2软件介绍

5.2.1 NS-2概述

5.2.2 NS-2的功能模块

5.2.3 NS-2现有的仿真元素

5.3系统模型及参数

5.4仿真结果及分析

5.4.1对于不同节点数的仿真结果

5.4.2对于不同QoS要求的仿真结果

5.4.3对于不同网络负载的仿真结果

5.5本章小结

第六章全文总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献

作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文