● 摘要
随着无线网络技术的发展和对多媒体业务的要求，无线信道资源日愈匮乏，这已经引起了人们广泛的关注。多址接入技术是解决用户如何共享信道资源的关键技术，而将协作通信与多址接入相结合能够有效提高无线信道吞吐量。本文旨在研究无线网络中的多址接入技术以及基于协作通信的多址接入协议，从而提高无线资源的利用率，缓解无线信道资源匮乏问题。论文的主要工作和内容如下：1. 为了解决无线网络中长传播时延所带来的信道资源利用率低的问题，提出了一种快速预约按需发送的多址接入协议。该协议采用中心控制节点在两个信道上安排各节点的分组预约和发送，保证了各节点可以在一帧中无碰撞地发送一个或多个业务分组，并且各节点可通过一次握手预约即可完成整个通信会晤的业务分组发送，从而减少了由于握手而产生的过多传播时延。仿真结果表明，该协议在多址性能上优于CSMAC协议，尤其是在长传播时延情况下。2. 为了解决多信道隐藏终端和公共控制信道瓶颈问题，提出一种适于多跳无线ad hoc网络时隙优化的多信道多址接入协议。该协议通过调整控制信道上的和数据信道上的时隙关系，有效平衡两个信道上的业务负载；同时，它也实现了无冲突默认数据信道选择，解决了信道分配问题。采用预约时隙和竞争微时隙的双重预约退避机制，可以减少控制开销和分组碰撞。仿真结果表明，该协议可以获得比IEEE 802.11 DCF协议及Wiflex协议更高的信道吞吐量和较小的平均分组时延。3. 为了充分利用协作分集增益，提高信道利用率，将协作通信与多址接入相结合，提出了一种适于无线网络的具有分组捎带的快速分级协作多址接入协议。该协议采用有效的优先级区分和同级竞争方式，快速地选择出唯一的最佳协作节点，从而提高协作增益。并且采用捎带发送机制，减小网络预约开销，加快分组接入发送，从而改善协议性能，提高无线资源的利用率。仿真结果表明，在无线局域网环境下，该协议比2rcMAC协议和CoopMACA协议在吞吐量性能上分别提高了9.6%和39.6%。在ad hoc网络环境下，则分别提高了31.9%和40.8%。