無線通信網路多信道協定的研究

《無線通信網路多信道協定的研究》是依託東南大學，由余旭濤擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：無線通信網路多信道協定的研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：余旭濤
• 依託單位：東南大學

中文摘要

多信道技術利用多個正交的物理信道，使得多條鏈路可以同時通信，顯著提高了網路吞吐量、降低了傳輸延遲，具有重要的理論研究意義和實用價值。本課題從無線網路容量出發，結合切換延時等，推導出網路容量同接口數目以及信道數目之間的關係式，並在此理論基礎上設計出相應的MAC層協定和路由協定。MAC層協定以理論分析和信道容量研究為基礎，進行主要參數的選擇（如接口數目）並配置網路，協定採用信道狀態表以及信道選擇機制等相結合，選擇信道，建立連結，並解決隱藏終端問題以及提供QoS支持。在多信道路由協定方面，設計適合多信道網路的路由度量，並進行MAC層和路由層協定的聯合設計。一方面，將MAC層的信道信息用於路由協定，避免頻繁切換信道等問題；另一方面，通過在路由協定中攜帶相關信道信息，降低MAC層協定的開銷，提高效率。對所設計的協定將通過理論分析結合計算機仿真實驗，進行驗證以及最佳化。

結題摘要

摘要: 多信道技術利用多個正交的物理信道，使得多條鏈路可以同時通信，顯著提高了網路吞吐量、降低了傳輸延遲，具有重要的理論研究意義和實用價值。本課題從無線網路容量出發，結合網路模型，推導出網路容量同接口數目以及信道數目之間的關係式，並在此理論基礎上設計出相應的MAC層協定和路由協定。在多信道MAC層協定方面，我們根據網路拓撲結構，以最小化網路衝突為目的，設計了基於衝突矩陣隨機排序的信道分配MAC層協定以及基於最大獨立集的分散式和集中式MAC層協定。這些MAC協定可以根據網路信道數目、節點接口數目等對信道和鏈路速率進行分配並保證網路的公平性，可以解決隱藏終端問題以及提供QoS支持。在多信道路由協定方面，我們對MAC層和路由層協定進行聯合設計並給出了適合於多信道無線網路的路由度量。跨層信道分配路由協定將MAC層的信道信息用於構建路由，通過在路由協定中攜帶相關信道信息，降低MAC層協定的開銷，提高效率。我們對所設計的協定通過理論分析結合計算機仿真實驗，進行了驗證以及最佳化，並進行了分析比較，結果表明，採用多信道協定有效降低了網路衝突，顯著提高了網路性能，如網路吞吐量以及延時等。