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近年来,超宽带通信系统正受到越来越多的关注。相对窄带和传统宽带系统来说,超宽带通信系统具有许多优越性:
1.UWB具有在室内密集多径环境下传输高速数据的潜能,而且功耗低,收发操作复杂度低。
2.UWB本质非常灵活,其物理层参数可以为上层所控制。
3.UWB在异步环境下也可以有效工作,这个特点非常适合支撑一个分布式多信道的MAC协议,并有助于改善Ad Hoc网络的吞吐量。因此,UWB特别适合Ad Hoc网络。
然而,大多数基于UWB的MAC协议都是致力于应用在小型无线个域网(WPAN)和蜂窝网,它们都不适合Ad Hoc网络。当把UWB应用到Ad Hoc网络后,MAC协议有一个重要的问题需要考虑,即UWB的同步时间,这个参数能达到十多微秒甚至是十多毫秒。相对于UWB通信系统的高速率,如此长的同步时间将会导致过多的额外花销。
考虑到UWB物理层对MAC层的影响,我们从吞吐量公式入手,推导出使吞吐量达最大的自适应算法。同时,在这个算法的基础上,我们设计了一种基于UWB的Ad Hoc网络的跨层的自适应多信道MAC协议。这个协议能够根据接收端的信噪比高低自适应的调节发送速率、数据分组长度和拆包数。当通信环境良好的时候,发送者增大发送速率和数据分组长度,降低拆包数,反之亦然。参数的可调整性使得MAC协议能够适应动态变化的通信环境.
为了分析所提出的MAC协议的性能,我们先进行了协议性能的理论推导;随后,我们使用了GloMoSim网络仿真软件对协议进行了仿真。与采用固定速率和数据分组长度、单次传送单个上层数据包的协议相比,自适应MAC协议在吞吐量性能方面有明显的提高。
1.UWB具有在室内密集多径环境下传输高速数据的潜能,而且功耗低,收发操作复杂度低。
2.UWB本质非常灵活,其物理层参数可以为上层所控制。
3.UWB在异步环境下也可以有效工作,这个特点非常适合支撑一个分布式多信道的MAC协议,并有助于改善Ad Hoc网络的吞吐量。因此,UWB特别适合Ad Hoc网络。
然而,大多数基于UWB的MAC协议都是致力于应用在小型无线个域网(WPAN)和蜂窝网,它们都不适合Ad Hoc网络。当把UWB应用到Ad Hoc网络后,MAC协议有一个重要的问题需要考虑,即UWB的同步时间,这个参数能达到十多微秒甚至是十多毫秒。相对于UWB通信系统的高速率,如此长的同步时间将会导致过多的额外花销。
考虑到UWB物理层对MAC层的影响,我们从吞吐量公式入手,推导出使吞吐量达最大的自适应算法。同时,在这个算法的基础上,我们设计了一种基于UWB的Ad Hoc网络的跨层的自适应多信道MAC协议。这个协议能够根据接收端的信噪比高低自适应的调节发送速率、数据分组长度和拆包数。当通信环境良好的时候,发送者增大发送速率和数据分组长度,降低拆包数,反之亦然。参数的可调整性使得MAC协议能够适应动态变化的通信环境.
为了分析所提出的MAC协议的性能,我们先进行了协议性能的理论推导;随后,我们使用了GloMoSim网络仿真软件对协议进行了仿真。与采用固定速率和数据分组长度、单次传送单个上层数据包的协议相比,自适应MAC协议在吞吐量性能方面有明显的提高。