基于ad hoc网络的码分多址技术研究

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移动Ad Hoc网络具有节点之间是平等的、不依赖于固定的接入点,因此能够在无基础设施的情况下快速组网,进行通信。由于其具有动态组网、无中心等特征,Ad Hoc网络不易受环境限制,具有很强的鲁棒性和抗毁性,特别适用于军事上的战术通信以及抢险救灾等应用。码分ad hoc网络不仅具有ad hoc网络的优点,还因其码分多址的接入形式能够支持节点间的并发通信,且具有很高的安全性。然而将这种网络形式引入到超短波信道中却带来了一系列的问题,如隐藏终端与暴露终端、远近效应、短控制帧过多以及广播问题,这些都对MAC层协议的设计带来了较大的难度。本文在深入研究当前的码分自组网的MAC层协议的基础上,并考虑超短波通信信道的特点,重点考察当前比较成熟的两个码分自组网的MAC层协议——单忙音码分自组网协议与双信道预留码分多址接入协议,将其移植到超短波信道上,通过仿真,得出其性能曲线。然后在此基础上提出了双向信道预留与功率控制接入协议,该协议的关键点在于:(1)利用接收忙音与功率检测技术来消除隐藏终端的影响,降低信道的冲突率。(2)通过控制帧的交互,实现扩频码的动态分配,同时告知对方节点当前的信道条件并实现功率控制,消除远近效应的影响。(3)针对通信过程中控制帧过多的问题,引入了信道预留技术,通过在数据帧传输完毕时使用ACK帧中的预留位来协调对方节点保持信道,从而减少控制帧的数量。(4)通过广播忙音与约定的广播扩频码来实现广播的传送。通过OMNeT++仿真,得到该协议性能较好,为今后的进一步研究提供了一些参考。
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