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移动自组织网络是一种特殊的无线移动通信网络,其由一组带有无线收发装置的节点组成且不依赖于预设的基础设施而可以快速组网。在某些应用场景下,自组织网的移动节点使用电池供电,其能量消耗的快慢直接关系到节点的工作时间,所以节约能量成为这类无线自组织网络中不可回避的问题。其次,无线自组织网络独有的特点决定其协议和算法也不同于传统的移动网络。CSMA作为一种常用的随机多址接入协议,在网络负载较重时会导致大量的竞争冲突而使节点的接入时延变大。TDMA多址接入协议在网络负载较重的时候仍然有较好的性能而成为无线自组网多址接入协议的研究热点。随着微电子工业的不断发展和现场可编程门阵列FPGA技术的不断提高,片上可编程系统SOPC(System On a Programmable Chip)技术逐渐成为嵌入式系统技术发展的新方向。SOPC不仅运行速度快,占用资源少,而且体积小、整体功耗低,非常适合于功耗敏感的自组网设备。本论文在XILINX的Spartan-6的FPGA中实现了一个基于Microblaze处理器软核的SOPC系统,一个可以支持实时语音业务传输的无线自组网节点。本文首先简要介绍了SOPC相关技术和系统的整体硬件平台,其次简要介绍了无线自组网中多址接入协议的研究现状。根据目标系统的应用场景对低功耗的要求提出了基于广播业务的低功耗的TDMA协议(BLP-TDMA)的设计方案,BLP-TDMA协议摒弃了传统TDMA协议定期发送控制帧的方案,而是在有广播业务需要的时候首先在第一阶段通过数据包中的控制信息来获取必要的信息,然后在第二阶段进行时隙的优化分配。第一阶段为三次泛洪,目的旨在获取节点两跳范围内的邻节点信息和叶子节点信息。第二阶段为时隙优化分配阶段,旨在同步扩展所有需要转发的节点的占用时隙。最后,论文通过Linux环境下多进程编程的方式来模拟节点间信息的交互,进行了TDMA协议的仿真和验证。仿真结果表明:与传统的定期发送控制帧的TDMA协议相比,BLP-TDMA协议控制信息的开销更小,功耗更低。