低功耗移動(dòng)自組網(wǎng)TDMA協(xié)議的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證.pdf

1、移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)是一種特殊的無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，其由一組帶有無(wú)線收發(fā)裝置的節(jié)點(diǎn)組成且不依賴于預(yù)設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施而可以快速組網(wǎng)。在某些應(yīng)用場(chǎng)景下，自組織網(wǎng)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)使用電池供電，其能量消耗的快慢直接關(guān)系到節(jié)點(diǎn)的工作時(shí)間，所以節(jié)約能量成為這類無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)中不可回避的問(wèn)題。其次，無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)獨(dú)有的特點(diǎn)決定其協(xié)議和算法也不同于傳統(tǒng)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。CSMA作為一種常用的隨機(jī)多址接入?yún)f(xié)議，在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較重時(shí)會(huì)導(dǎo)致大量的競(jìng)爭(zhēng)沖突而使節(jié)點(diǎn)的接入時(shí)延變大。TDMA

2、多址接入?yún)f(xié)議在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較重的時(shí)候仍然有較好的性能而成為無(wú)線自組網(wǎng)多址接入?yún)f(xié)議的研究熱點(diǎn)。隨著微電子工業(yè)的不斷發(fā)展和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA技術(shù)的不斷提高，片上可編程系統(tǒng)SOPC（System On a Programmable Chip）技術(shù)逐漸成為嵌入式系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的新方向。SOPC不僅運(yùn)行速度快，占用資源少，而且體積小、整體功耗低，非常適合于功耗敏感的自組網(wǎng)設(shè)備。本論文在XILINX的Spartan-6的FPGA中實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于Mi

3、croblaze處理器軟核的SOPC系統(tǒng),一個(gè)可以支持實(shí)時(shí)語(yǔ)音業(yè)務(wù)傳輸?shù)臒o(wú)線自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
　　本文首先介紹了SOPC相關(guān)技術(shù)和系統(tǒng)的整體硬件平臺(tái)，其次簡(jiǎn)要介紹了無(wú)線自組網(wǎng)中多址接入?yún)f(xié)議的研究現(xiàn)狀。根據(jù)目標(biāo)系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)低功耗的要求提出了基于廣播業(yè)務(wù)的低功耗的TDMA協(xié)議（BLP-TDMA）的設(shè)計(jì)方案，BLP-TDMA協(xié)議摒棄了傳統(tǒng)TDMA協(xié)議定期發(fā)送控制幀的方案，而是在有廣播業(yè)務(wù)需要的時(shí)候首先在第一階段通過(guò)數(shù)據(jù)包中的控制信息來(lái)獲