无线通信网络的拓扑和协议研究.pdf

CN43-1258/TP计算机工程与科学2008年第30卷第10期
ISSN1007-130XCOMPUTERENGINEERING&SCIENCEVol30,No10,2008

文章编号:1007-130X(2008)10-0129-02

无线通信网络的拓扑和协议研究*
AStudyoftheCommunicationProtocolsandTopology
forWirelessTransmissionCommunicationNetworks

吉振宇1,杨嵘2
JIZhen-yu1,YANGRong2
(1.天津大学电子信息工程学院,天津300072;2.天津师范大学计算机与信息工程学院,天津300387)
(1.SchoolofElectronicsandInformationEngineering,TianjinUniversity,Tianjin300072;
2.SchoolofComputerandInformationEngineering,TianjinNormalUniversity,Tianjin300387,China)

摘要:本文对一种短距离无线通信网络的拓扑结构和通信协议进行了研究,并提出了一种嵌入式系统无线通信网络
的实现方案;对协议进行了分析,并对实现的关键进行了说明。
Abstract:Thepaperstudiesthetransmissionprotocolsofshort-distancewirelesscommunicationsystems,proposesthe
realizationschemeofawirelesscommunicationnetworkbasedonembeddedsystems,analyzesthecommunicationprotocols,
andexplainsthekeytorealization.
关键词:无线通信网络;嵌入式系统;协议;拓扑
Keywords:wirelesscommunicationnetwork;embeddedsystem;protocol;topology
中图分类号:TP393文献标识码:A

1引言

随着数字通信和计算机技术的发展,短距离无线通信
系统正在迅速地向我们日常生活的各个方面扩展,功能简
单、携带方便的嵌入式无线产品正得到日益广泛的应用。
但是,为了保证系统的稳定性和通信效率,必须采用一种可
靠的无线传输协议进行无线数据的传输。
图1无线通信系统拓扑结构
2无线网络的通信方式干扰,出现使基站不能正确地对数据进行识别的情况。这
种情况就是通信终端之间的数据碰撞(干扰),因此需要选
本文设计的无线通信系统的拓扑结构如图1所示,多个择一种防碰撞的方法来避免这个问题的出现。
通信节点(手持终端,以下称终端)与一个通信主机(无线基要解决数据碰撞的问题,就必须选择一种多路存取方
站,以下称基站)连接成为星型拓扑,它们之间利用无线方式法来把不同终端的信号分开。常用的多路存取方式有时分
进行通信。基站可以向网络中的所有终端发送广播(Broad-多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、码分多址(CDMA)等。
cast)信号,也可以单独将数据发送给一个指定的终端。另一FDMA方式为每一路通信提供一个不同的频段,易于实
方面,所有的终端都可以单独向基站发送本机的数据。现,但需要比较大的频段资源,而且抗干扰能力差;而CD-
对于一个点(基站)对多点(终端)的无线通信系统,由MA方式是采用不同的编码来区分不同的信道,抗干扰能
于信道的数量有限,可能出现多个终端同时竞争通信信道,力强,但传输开销非常大,而且实现也比较复杂。TDMA
同时向基站传送数据,从而导致各个终端发出的数据相互在同一时间内只有一个信道可以通信,抗干扰能力较强,传

*收稿日期:2008-04-16;修订日期:2008-06-12
基金项目:天津师范大学校青年基金资助项目(52LE87)
作者简介:吉振宇(1972-),男,天津人,博士生,研究方向为无线通信网络。
通讯地址:300072天津市天津大学电子信息工程学院
Address:SchoolofElectronicsandInformationEngineering,TianjinUniversity,Tianjin300072,P.R.China
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输开销较小,而且实现比较容易,虽然实时性较差。(2)基站广播时段。在这个时段,如果基站需要广播的
TDMA方式就是在同一个物理信道上,各个终端的信数据,那么就以广播的形式发送数据。而且,基站还可以向
号按照一定的时间间隔进行传输,每个终端的信号在时域特定的终端发送数据,各个终端在此时段都处于接收状态,
上是分割