一种用于多径信道无线通信系统的流式控制介质访问机制-论文.pdf

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1、第44卷第2期河南大学学报(自然科学版)Vo1．44NO．22014年3月JournalofHenanUniversity(NaturalScience)Mar．2914一种用于多径信道无线通信系统的流式控制介质访问机制贾笑明，刘源(1．河南大学网络信息中心，河南开封475004；2．郑州航空工业管理学院机电工程学院，郑州450015)摘要：提出一种新的用于多径信道无线通信系统的流式控制介质访问机制．这种机制可在无线链路所有端点上采用数字化自适应阵列，进而可在多个信道中同时传输多个独立的数据流．通过与

2、基准协议进行比较，模拟结果显示算法不仅提升了多径信道的频谱效率，也增强了它的灵活性和性能．关键词：无线通信系统；多径信道；数字化自适应阵列；流式控制介质访问中图分类号：TP393．1文献标志码：A文章编号：1003—4978(2014)02—0222—05AStream—ControlledMediumAccessMechanismforRadioCommunicationSystemwithMultipathChannelsJIAXiaoming，LIUYuan(1．NetworkInformati

3、onCenter，HenanUniversity，HenanKaifeng475004，China；2．SchoolofMechanotronicsEngineering，ZhengzhouInstitute0厂AeronauticalIndustryManagement，Zhengzhou450015，China)Abstract：Thispaperproposedanewstreamcontrolledmediumaccessmechanismfortheradiocommunicationsys

4、temwithmuhipathchannels．Itcandeploydigitalarraysatallendsoverlinksandcantransmitmultipleindependentdatastreamssimultaneouslyatthemultiplechannels．Thesimulationresultscomparingthealgorithmwithbaselineprotocolshowthatitraisethespectralefficienciesofmultip

5、athchannelsandenhanceitsflexibilityandperformance．Keywords：radiocommunicationsystem；multipathchannel；digitaladaptivearray(DAA)；stream—controlledmediumaccesscontrol(SCMA1多径信道无线网络的支持无基础设施的适应能力使得它在军事或灾害环境中得到广泛应用．近来，无线网络智能天线技术的研究引起相当关注，比如波束切换、波束转向等．一个波束切换天线

6、有一个预先确定的天线方向阵列，以便将波束指向任何细微的方向．这种定向能量集中能力带来了一种可用于扩展信号覆盖或降低能量损耗的定向增益]．但是，这些智能天线存在一些不足之处：在传输性能上表现出很大的差异性和不可预测性；智能天线只部署在通信链路的一个唯一端点(尤其是基站或访问点)上．笔者经过研究发现，这种天线简单的信号处理能力使得它不能自适应地抗干扰．一个波束转向天线能将波束指向任何连续方向．这种操控能力使得在跟踪用户时会产生扇形损失．尽管波束转向天线在无干扰自由空间上的信噪比(Signal—to—Noi

7、seRatio，SNR)方面是最优的l_2]，但在多径信道环境(同一信号的多个拷贝可以到达多个不同方向)中，它的性能会急剧恶化．如果天线之间相隔得足够远，则与分集增益对应的深度衰减的可能性将会降低．如果在通信链路上采用数字化自适应阵列，使得通信链路两端上的多个元素可以在多径或散射情景中构建多个独立信道．多个独立数据流能在这些信道中同时传输，提供极高的频谱效率而无需额外带宽或功率．一个数字化自适应阵列接收器能滞缓干扰源对信号造成的衰减．同时，数字化自适应发射阵列也能提高接收器的分集增益．这种自适应阵列明

8、显能提高空间复用率．然而，当在通信链路上采用双向DAA天线时，就形成了一种多输入多输出(MultipleInputandMulti—pleOutput，MIMO)的网络环境．虽然MIMO的技术前景广阔并且在物理层的技术研究相当成熟L2]，但是收稿日期：2013-05—25作者简介：贾笑明(1979一)，男，汉族，工程师，硕士．研究方向：计算机网络与移动计算贾笑明，等：一种用于多径信道无线通信系统的流式控制介质访问机制它的灵活性和性能的增强还有赖于更高层协