基于SDR的MANET硬件架构设计与实现文献综述

 2023-08-07 15:31:33
  1. 文献综述(或调研报告):

MANET是一种与传统无线网络完全不同的新型无线网络[1]。它是一种动态地建立新的链接和其他节点相连的一项技术,它具有自组网、自修复、多跳级联、节点自我管理等优点,可以大幅降低网络部署的成本和复杂程度。结构如下图所示:

目前,业内MANET主要采用如下的技术:

(1)按照组网频段,MANET分为多频多信道组网和单频组网。单频组网收发采用单一频率,带宽容量减少一半。多频多信道组网下,设备使用多个正交频率,分别用于不同的链路,可增加系统吞吐量。

(2) 在无线射频技术方面,为了提高传输速率和性能,近年来已经广泛使用OFDM、MIMO、智能天线等技术。

(3)在资源调度方面,通常分为CSMA/CA模式和TDMA模式。CSMA/CA采用资源竞争模式,但节点和跳数多、网络负载高时,资源有效利用率低。TDMA模式是一种基于时间分配的调度机制,当网络负载较重的情况下,效率较高。

(4)在网络路由算法方面,不同于固定路由采用的RIP、OSPF路由协议,常见的MANET无线路由算法包括DSDV、DSR、AODV等。

国内外最多的无线自组网技术系统分为两种:

  1. 基于CSMA/CA的WiFi-MANET技术的无线自组网系统。WiFi-MANET无线自组网系统既具有Ad Hoc网络自组织、自愈、自管理和多跳中继的特性,又具有WiFi网络带宽高、接入简单、容易实现等特点,在飞行器组网、车联网、智慧城市构建、抢险救灾应急通信、战场战术分队组网等方面有着广阔的应用空间。目前,国内外已经研发了一些实用的WiFi-MANET产品(如美国strix公司系列产品),已经在多个野战部队、试验基地,以及多次通信保障任务中使用,取得了良好的应用效果。
  2. 基于LTE传输原理的自组网技术的无线自组网系统。LTE无线自组网系统充分融合了LTE物理层技术,对其帧结构进行特殊设计,可以应用不同的调制编码方式适应不同的信道变化,获得最大的传输效率。例如,中国信科集团其SDR芯片CX1860 上开发了一套基于LTE协议的MANET方案,采用私有无线通信协议安全可靠性高,支持QoS机制保证无线传输业务质量。[2]

软件无线电(SDR)是一种无线电通信技术.这项技术基于软件定义的无线协议,而不是基于硬件的解决方案。这意味着它支持各种特性和功能,例如通过重新编程更新和升级,而无需替换实现这些功能的硬件。这为实现多波段和多功能无线电设备打开了大门。

下图所示是SDR的架构。子图(a)表示发射机角度的SDR,子图(b)表示接收机角度的SDR。

SDR是通过使用各种类型的硬件平台来实现的,例如通用处理器(GPP)、图形处理器(GPU)、数字信号处理器(DSP)和现场可编程器件(FPGA)。不同的平台都面临各自的挑战。其中一些挑战是:利用选定硬件平台的计算能力,将功耗降至最低,易于设计,以及工具和设备的成本。研究界和工业界都开发了基于上述硬件平台的SDR,包括USRP、Sora、Atomix、AirBlue和WARP。每个SDR在设计方法、开发工具、性能和最终应用方面都是独一无二的。[3]

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

以上是毕业论文文献综述,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。