无线自组网多信道MAC协议研究.doc

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无线自组网多信道MAC协议研究

作者姓名刘亮导师姓名、职称曾兴雯教授

一级学科信号与信息处理二级学科通信与信息系统

学科门类工学提交毕业论文日期2014年11月

2016
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学号
学校代码
107011201120055
密级
分类号
TN82TN82公开

西安电子科技大学

硕士研究生毕业论文

无线自组网多信道MAC协议研究

AStudyofMuti-channelMACProtocolinWirelessAdHocNetwork

Athesissubmittedto
XIDIANUNIVERSITY
inpartialfulfillmentoftherequirements
ofMastergraduation

By
Liuliang
(ElectronicScienceandTechnology)
Supervisor:Prof.ZengXingwen
November2014

西安电子科技大学
毕业论文独创性（或创新性）声明

秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
毕业论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。

本人签名：日期：

西安电子科技大学
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（保密的论文在解密后遵守此规定）
本论文属于保密，在年解密后适用本授权书。

本人签名：导师签名：

日期：日期：2016
2016

摘要

无线自组网是一种无中心控制节点的多跳、对等、自愈的无线网络，被广泛应用于人们的生产生活中。其中，媒体接入控制协议（MAC）的性能很大程度上影响无线网络的组网性能。传统无线自组网的MAC协议采用单信道MAC协议，分组冲突概率大，网络吞吐量低，而随着通信和计算机产业的飞速发展，开放频点越来越多，单信道MAC协议性能不良和浪费信道的缺点凸显，多信道MAC协议迅速成为研究热点。
本文在深入研究现有MAC协议的基础上，设计并实现了一种基于信道协商的无线自组网多信道MAC协议(CN-MMAC,multi-channelMACprotocolbasedonchannelnegotiation)，协议的主要思想是：使用控制信道与数据信道分离的技术，每个节点维护一个信道使用列表，并计算空闲信道值编码，在控制信道上通过握手信号和广播消息完成信道预约，并在预约成功的数据信道上完成分组传输和分组传输的确认。
本文的主要工作如下：
1.多信道MAC协议的设计:本文从无线自组网的基本概念出发，分析了现有的MAC协议，并指明了当前适用于无线自组网的MAC协议所存在的问题，设计了一种基于信道协商的无线自组网多信道MAC协议（CN-MMAC协议），具体解决了如下问题：信道分配问题、多信道隐藏终端问题、控制开销问题。
2.多信道MAC协议的性能研究：本文使用NS-2仿真工具，修改仿真模型，添加CN-MMAC协议，通过对比CN-MMAC协议与其他多信道MAC协议的性能，证明本文设计的多信道MAC协议具有较好性能。
3.多信道MAC协议的实现：在硬件平台上移植本文设计的多信道MAC协议，为无线自组网协议栈提供MAC层的透明传输接口，证明本文设计的多信道MAC协议具有较好的可移植性和较好实用价值。
4.多信道MAC协议QoS保障机制研究：根据业务优先级设置不同的退避算法，调整信道接入机制，仿真表明该方案能有效提高实时业务的服务质量。
5.总结全文，并指明了下一步的工作研究方向。
关键词：无线自组网，多信道，MAC协议
论文类型：应用基础研究类2016
2016

ABSTRACT

Wirelessadhocnetworksisamulti-hoppeer,self-healingwirelessnetworkwithoutcentralcontrol