WPAN网络信标期改进以及多信道实现

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1、北京邮电大学硕士论文WPAN网络信标期改进以及多信道实现摘要信标期的应用对于分布式网络中节点的加入具有至关重要的作用。而信标期只能进行信标帧发送的特点，使得信标期成为无线个域网(WirelessPersonalAreaNetwork，WPAN)媒体接入子层的主要开销，因此如何在保证节点无冲突接入网络的同时尽量减小信标期的长度，是WPAN网络的重要研究内容。本文选题来源于华为基金，具有重要的理论意义和应用前景。本文通过对IEEE802．15．3a的介绍和分析，指出集中式网络在无线个域网中的局限性，接下来分析了采用分

2、布式结构的ECMA标准良好的鲁棒性和可扩展性，同时分析了无线个域网存在的挑战和研究热点。接下来，通过对信标期融合算法的研究发现，现有的方案由于不合理的信标时隙重定位，造成了在信标期融合期间信标期长度明显增长，影响网络的稳定时间。本文利用信标时隙的空间复用的特性提出了一种新的信标时隙重定位方法，优化信标期融合方案。经过分析和仿真验证，改进方案在信标期融合可以有效降低信标期的长度，同时网络稳定时间也显著降低。本文对单信道无线网络中普遍存在的隐藏终端和暴露终端问题进行了研究，并指出该问题行之有效的解决方法是采用多信道设

3、计。针对ECMA标准物理层特点，提出了WPAN网络中基于跳频序列实现正交多信道的方法，并主要对多信道信标期的设计进行了研究，综合各种因素，提出一种采用分布式信标期的多信道方案。经过仿真验证，该方案可以有效减少信标期的长度，同时提高了吞吐量。论文最后对全文进行了总结，并对与论文研究方向相关的领域进行了展望。关键词：无线个域网ECMA信标期融合信标时隙复用多信道北京邮电大学硕士论文BEACONPERIODIMPROVEMENTANDMU珊-CI圳NELIMPLEMENTINWIRELESSPERSONALAREANE

4、TWORKABSTRACTBeaconperiodiscriticaltoaCCeSSnetworkfornodesindistributednetwork．However,onlybeaconsframecanbetransmittedinbeaconperiod，whichisevidentlymainoverheadinmediaaccesslayerofWirelessPersonalNetwork(WPAN)．Thereforeitisveryimportanttodeclinethebeaconper

5、iodlength勰shortlyaspossiblewhilenodescanaccessnetworkwithoutcollisions．Thisthesishasimportantvaluesontheoryandpractice，whichissupportedbyHuaweiscienceandtechnologyfoundation．IEEE802．15．3astandardisstudiedinthepaper,whichpresentsthatcentralizednetworkstructure

6、isnotfitforWPAN，andwhereasECMAstandardwithtotallydistributednetworkstructuredemonstratesexcellentrobustandscalability．AndthenchallengesanddirectionsaleanalyzedinWPANwithECMAstandard．WhilebeaconperiodmergingalgorithmisstudiedinECMA,currentbeaconperiodfunctionm

7、aycausetoolongbeaconperiodlengthandnetworkstabletimeaccordingtoimproperbeaconslotredirectionduringbeaconperiodmerging．Andanimprovedbeaconredirectionmethodisproposedbasedonspatialreuseofbeaconslottooptimizebeaconperiodmerging,whichdecreasessignificantlybeaconp

8、eriodlengthandnetworkstabletimedemonstratedinsimulations．Multi-channelisprovedtobeoneofmosteffectivesolutionstothehiddenstationandexposedterminalwhichareuniversalproblemsinwirelesssinglec