[发明专利]基于TDD WMNs的设备试验样机

摘要

本发明公开了一种支持TDD双工方式的WMNs设备试验样机，该样机支持IEEE 802.16d标准和IEEE 802.11标准，具有自主创新的物理层技术、MAC层技术、网络层技术和跨层技术。测试结果表明该试验样机能较快的组建分布式的Mesh网络，并且样机节点间可以较好地传输话音、视频和多媒体等多种业务资源。

主权项

基于TDD WMNs的设备试验样机，包括，物理层技术，MAC层技术、网络层技术和跨层技术，其特征在于，其中，所述物理层技术包括：样机的物理层具有与信道机和射频单元的接口，所述物理层具有同步和降低PAPR的OFDM技术，在802.16d‑OFDM框架下，实现支持256点FFT的OFDM调制、解调；在接收端具有信道估计与同步功能；所述MAC层技术包括：利用TDD MAC层框架与工程进行完善与优化，并可自动下载到DSP上，提出了具有分类、接入、排队、预留、调度机制的MAC层框架，并实现如下功能：‑新节点快速接入网络；新节点在数秒内加入网络、获得网络参数、获得开放信道、网络授权；通过消息时间戳，进行网络粗同步，获得网络时间；保证新节点以较小的碰撞概率接入网络；‑资源调度和网络信息维护；设计合理的控制资源调度方式，通过有协商的随机资源调度方式，保障业务的QoS；实时、有规律地完成邻居信息、网络功率、网络规模和信道状况的更新和维护；所述网络层技术包括：仅利用网卡，在ARM系统已有的拓扑路由技术上修改与优化；具备网络层的多QoS约束路由、多路径路由、拓扑与路由联合控制技术，为用户接入提供网络级的QoS保证，使用静态、动态、单层、分级、单播及多播路由算法；所述跨层技术用于完善与优化网络层与MAC层、MAC层与物理层、以及三层联合优化，包括：‑自适应功控技术，通过发送数据前DSCH消息的交互进行功率探测，并由此获得节点发送数据所需要的最小发送功率，即将发送功率降到能够保证接收节点正确接收的最小值；‑自适应调制方式，用于依据无线信号信道条件选择调制方法；针对无线信号信道条件不好时采用低阶调制，而对于无线信道条件较好时采用高阶调制；‑功率、速率与子载波联合分配，用于进行灵活的动态功率分配和比特分配，在MAC层进行功率分配的基础上，物理层进而进行速率与子载波分配，达到最终对资源的联合分配效果，实现系统最优。