自組織網(wǎng)絡時分多址協(xié)議的NS-3實現(xiàn)與性能分析.pdf

1、在目前廣泛應用的無線通信網(wǎng)絡中，其信道訪問機制多采用CSMA/CA機制。實測實驗表明，當工作于同一個頻點上的節(jié)點數(shù)量達到數(shù)十個節(jié)點時，CSMA/CA機制下信道訪問的沖突概率會顯著增加。過高的沖突概率難以保障信道訪問的實時性，從而難以滿足軍事通信、應急通信等應用場景中的實時性和可靠性要求。同時，在多用戶情況下，沖突概率的增加也會導致信道訪問延時增加和節(jié)點吞吐率的下降，導致CSMA/CA機制在多用戶情況下的性能損失嚴重。
　　為了解決

2、Ad Hoc網(wǎng)絡節(jié)點容量不足，信道訪問延時不確定和沖突概率較大的問題，本文以STDMA協(xié)議為基礎，對Ad Hoc網(wǎng)絡時分多址協(xié)議進行了研究與實驗評估，本文工作的主要內容包括以下幾個方面：
　　首先，本文介紹了Ad Hoc網(wǎng)絡MAC層協(xié)議的基本分類及其特點，分析了CSMA/CA協(xié)議的基本訪問機制及在多用戶情況下存在的主要問題。其次，本文以軍事Ad Hoc網(wǎng)絡為應用背景，深入分析了自動識別系統(tǒng)中廣泛應用的STDMA協(xié)議，對STDMA進

3、行了改進以求適應戰(zhàn)術TDMA網(wǎng)絡，稱改進后的STDMA為PTDMA，并在NS-3中實現(xiàn)了PTDMA協(xié)議。為了對MAC層和物理層實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，本文還設計并且實現(xiàn)了一個統(tǒng)計模塊EasyMonitor。最后，本文在NS-3中對PTDMA協(xié)議進行了相關的仿真與研究，并與CSMA/CA協(xié)議進行了對比實驗，分別對網(wǎng)絡容量、沖突概率、信道訪問延時、系統(tǒng)有效吞吐等性能指標進行了研究與分析。實驗結果表明，當網(wǎng)絡中節(jié)點數(shù)較多，PTDMA相比于CSMA/