Ad hoc网络中无线信道资源分配的研究与实现

摘要

无线自组织网络是一种无需中心节点，节点之间可迅速组建网络，具有自愈等功能的无线网络，常用于军事通信、抢险救灾等场景。其中无线信道资源的分配是无线自组网网络协议栈中的重要组成部分，负责节点之间通信的建立。无线信道资源分配方式的好坏对无线自组网的各项功能有着很大的影响。因此，一直以来都是专家研究的热点问题。
　　针对无线信道资源的合理分配这一问题，本文以所在实习公司开发的无线自组网项目为研究背景，在此基础上设计并实现了一种新的无线信道资源分配方案，从而提高了信道的利用率，满足了项目的实际需求。本文所设计的信道资源分配方式是基于时分复用的原理设计的，主要包含三个方面的内容:(1)拓扑信息的收集与更新。拓扑信息是完成信道资源静态分配的先决条，本文根据距离向量路由协议的原则，每个节点只与邻居节点交互节点基本信息和拓扑信息，最终蔓延至全网络，并通过设定定时器的方式实时更新拓扑信息;(2)无线信道资源的分配。分为静态分配和动态调整两个部分，静态分配主要根据节点收集的拓扑信息为每个节点平均分配信道占用时间，动态调整是在静态分配的基础上进行的，主要根据节点的业务数据流量重新分配节点的收发时间;(3)原型系统的设计与实现。根据应用需求与分配方案设计系统的整体架构，然后进行代码实现、测试并分析实验结果。
　　根据自组织网络中有关无线信道资源分配的合理性问题以及本公司实际项目的功能需求，本文提出并设计了一种新的无线信道资源的分配方式，在保证通信稳定性的同时，一定程度上解决现有系统组网时延较长、无线信道利用率较低的问题，使公司无线自组织网络的项目在实际应用中具有较强的适应性和竞争性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 论文研究内容

1．4 论文结构

第2章 无线自组织网拓扑信息收集

2．1 拓扑信息收集的设计思路

2．2 数据帧格式的设计

2．3 邻居信息的收集

2．3．1 邻居信息的报文结构

2．3．2 邻居信息广播发送

2．3．3 邻居信息广播接收

2．4 拓扑信息的收集

2．4．1 拓扑信息的报文结构

2．4．2 拓扑信息广播发送

2．4．3 拓扑信息广播的接收

2．4．4 拓扑信息的维护

2．5 本章小结

第3章 基于时隙的无线信道资源分配

3．1 无线信道资源分配的设计思路

3．2 无线信道资源的静态分配

3．2．1 拓扑信息的处理

3．2．2 分配节点间的频点资源

3．2．3 分配节点间的时隙资源

3．3 无线信道资源的动态调整

3．3．1 协商机制的设计

3．3．2 协商报文字段的设计

3．3．3 协商事件的处理

3．3．4 时隙的调整

3．4 本章小结

第4章 基于时隙的无线信道资源分配的系统实现

4．1 系统开发环境

4．1．1 硬件开发环境

4．1．2 软件开发环境

4．2 无线信道资源分配的系统实现

4．2．1 定时器的实现

4．2．2 系统模块间通信的实现

4．2．3 模块的函数实现

4．2．4 系统版本的烧写

4．3 系统测试与分析

4．3．1 测试平台

4．3．2 组网时延测试

4．3．3 时隙分配测试

4．4 本章小结

第5章 总结和展望

5．1 总结

5．2 展望

致谢

参考文献