并发无线分组网络媒质接入控制协议仿真研究

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1、西安电子科技大学学位论文独创性(或创新性)声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及所取得的研究成果。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。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期问论文

2、工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文：学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签盘鱼建I!I期：丝!墨!i!!QII!I：2殳f．至：L!)摘要随着无线互联网的快速发展，有限的频谱资源已经很难满足日益增长的数据业务需求。在无线网状网、无线传感器网络以及车载自组网等多跳无线网络中，提

3、高链路的并发率是解决频谱资源受限的有效手段之一。IEEE802．11的一个原子操作中通信链路本质上是双向的，在时间没有对齐的情况下若想实现并发，并发的节点要同时处于发送节点和接收节点的干扰范围外才不会影响原有数据链路的传输。因此，为了提高无线网络的空间并发度，仅仅利用RTS帧和CTS帧在时间上预约信道是不够的。我们对现有RTS／CTS机制进行改进，提出了一种基于干扰容限的MAC协议。该协议在原有时间预约机制的基础之上，添加了空问预约机制，使得干扰范围之外的节点能够实现并发传输。在多跳无线网络中通过允许暴露节点发送数据或者隐藏节点接收数据

4、提高频率空间复用率是比较常见的方法，但双向链路之间的干扰问题仍然存在。我们根据RTS／CTS握手机制的工作特点，借鉴协议的跨层设计和干扰消除的思想，提出另一种基于预期信号检测的MAC协议。该协议根据控制帧的语意相关性实现ACK帧和CTS帧的预期检测，让暴露节点忽略物理载波侦听和RTS的网络分配矢量，从而实现数据并发传输。论文中详细介绍了两种空间复用机制的原理和实现方法，并采用NS2仿真工具设计实现了相应的MAC仿真模块，对两种协议的性能进行了仿真分析。结果表明，两种空间复用MAC协议都能有效的提高空间复用率。关键词：MAC协议空间复用干

5、扰容限干扰消除ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofthewirelessInternet，itbecomesmoreandmoredifficultforusinglimitedspectrumresourcestomeetthegrowingdemandfordataservices．Increasingtheopportunityforeachlinktoconcurrentlytransmitisoneoftheeffectivemeanstosolvethescarcityofspectrumres

6、ourcesinmulti-hopwirelessnetworkssuchasWirelessMeshNetworks，WirelessSensorNetworks，andVehicularAdHocNetworks．BecauseanatomicoperationdefinedinIEEE802．11isintrinsicallybi—directional，toachieveconcurrenttransmissioninthecaseofnotimealignment，theintendingconcurrenttransmitt

7、ingnodemustlieoutsidetheinterferencerangeofboththefirstsendingandreceivingnodes．Therefore，inordertoimprovethewirelessnetworkspacereuse，itisfarfromsufficienttomakeareservationofthechannelonlyintimedomainthroughRTSandCTS．AnInterferenceToleranceAwareMACprotocol(ITAMA)isprop

8、osedtoimprovetheexistingRTS／CTSmechanism．ITAMAaddsspacereservationmechanismbasedontheoriginaltimereserv