無線自組織網協(xié)同同步方法與信道接入技術研究.pdf

1、廈門大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學位論文是本人在導師指導下，獨立完成的研究成果。本人在論文寫作中參考其他個人或集體己經發(fā)表的研究成果，均在文中以適當方式明確標明，并符合法律規(guī)范和《廈門大學研究生學術活動規(guī)范(試行)》。另外，該學位論文為()課題(組)的研究成果，獲得()課題(組)經費或實驗室的資助，在()實驗室完成。(請在以上括號內填寫課題或課題組負責人或實驗室名稱，未有此項聲明內容的，可以不作特別聲明。)聲明人(簽名)瞞懈z礦J中

2、年r月J節(jié)日摘要摘要無線自組織網絡(Adhoc)是一種無中心、多跳、分布式部署的無線網絡，具有可快速、獨立組網的特點。無線自組織網絡的通信節(jié)點之間獨立平等，無需固定設備支持，因此抗毀能力較強，可適應多種情況需求，具有廣闊的應用前景。無線自組織網絡的信道接入(MediaAccessComr01)協(xié)議掌管節(jié)點如何獲取信道，對網絡性能有著重大影響。和基于競爭的協(xié)議相比，基于時分的接入協(xié)議有著時延可控、無沖突傳輸等優(yōu)勢。但在提高基于時分的接入協(xié)

3、議性能時，仍有兩個難點需要解決：如何保證全網時間同步以及如何提高網絡吞吐率。在基于時分的分布式協(xié)議中，時間同步是實現其他功能的重要前提，因此研究網絡的同步速率具有重大意義。當分布式網絡中出現同步異常節(jié)點時，將無法實現全網收斂同步，如何快速檢測出異常節(jié)點是保證全網同步的一個難題。此外，提高網絡的吞吐率也是改善無線自組網性能的一個重要方面。針對上述無線自組織網絡的特點，本文對其MAc層時間同步問題和信道分配問題進行了深入的研究。借鑒復雜網絡

4、研究方法，考察了網絡拓撲結構對網絡同步速度的影響；提出了基于統(tǒng)計相關的同步異常檢測算法；此外，論文以跳頻預留多址接入(H1wA)協(xié)議為基礎，研究分析了多信道接入協(xié)議的吞吐率性能。論文的主要工作如下：(1)復雜網絡領域的研究發(fā)現網絡的拓撲結構對網絡的同步收性能度有著較大影響。因此本文借鑒復雜網絡研究同步問題的方法，分析無線自組網拓撲結構對同步的影響，重點考察了網絡的介數和結構熵在表征網絡收斂速度時的作用。(2)若自組織網絡采用分布式的同步

5、算法，那么節(jié)點的時間狀態(tài)值只由自身和鄰居節(jié)點的狀態(tài)決定，無法獲知全網信息。因此如果有一個節(jié)點發(fā)生異常時，將導致整個網絡無法同步收斂。本文針對這個問題提出了一種基于統(tǒng)計學相關性分析的算法，通過計算節(jié)點問時間狀態(tài)的相關性強弱來尋找狀態(tài)異常的節(jié)點。仿真結果表明，在緩沖區(qū)長度、節(jié)點密度、通信半徑三個參數中，緩沖區(qū)長度對檢測能力的影響最大，只要緩沖區(qū)足夠長，便可實現在任意節(jié)點密度和通信半徑情況下的準確識別。當緩沖區(qū)一定時，節(jié)點密度越大則識別能力越