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UWB作为短距离高速无线传输技术的一个核心技术,凭借其传输速率高、系统容量大、低功耗、低成本、抗干扰性能强等优点,广泛应用于无线Ad-hoc网,无线USB,智能无线局域网,车载雷达系统、室外对等网,医疗等等各个不同的领域,尤其在高速WPAN中,由于UWB具有比蓝牙更高的数据速率,更全面的业务和QoS支持、更短的连接时间等,甚至还令UWB拥有“蓝牙终结者”的美称,有着巨大的市场潜力。
但在无线通信网络中,网络性能并不完全等同于传输速率的提高,人们还需要利用无线资源管理技术如调度算法等对有限的网络资源进行合理分配,以此来优化网络性能。本文正是在原有的UWB MAC层协议基础上,根据MBOA-UWB无中心节点的特点,设计了一种自适应动态调整带宽的算法,在保证系统业务QoS的前提下尽可能实现信道资源利用和系统用户数在不同信道状态下的最大化和合理化。本文主要工作如下:
1.介绍了UWB超宽带无线通信技术的技术特点和优势所在,描述了当前UWB的研究现状,并对本文的研究内容和研究成果做了简要概述。
2.对当前基于WPAN的几种无线通信技术做了简单的描述,并重点对其中三种当前最热门的WPAN技术,分别是蓝牙、ZigBee和UWB进行了详细的描述比较,以比较数据得出在家庭式的WPAN应用方面UWB技术的优势和前景。
3.参照ECMA组织所制定的关于UWB的ECMA368标准,分别对MB-OFDM UWB的物理层和MAC层中与本算法相关的协议做了一个简单的总结,其中重点对MAC层中Beacon frame和DRP预留协议做了详细描述,最后还以Ad hoc的平面式结构网络做类比,并以此着手开始本文算法的研究。
4.介绍了本算法的研究背景及与本算法相关的经典算法,通过各种经典算法的比较,吸收其中有用的权重和自动升降级概念,并加以改进,从而得出本文以VBR业务为主要服务对象,在保证系统业务QoS的前提下的带缓冲式的有一定公平性的自适应带宽调整算法,最终实现信道资源利用和用户数在不同信道状态下的合理化和最优化。
5.通过一系列的仿真结果及与CBQ和CQDBA算法的比较,对本文算法进行验证,证明了本算法根据信道状态的繁忙情况通过自适应算法在提高信道利用率和最大化用户数之间得到了较好的平衡和改善。