论文部分内容阅读
MESH网络作为一种新型宽带无线接入网络,吸引了越来越多学者和研究机构的眼球,受到了越来越多的关注。MESH网络具有可随时随地建网,自组织、自愈、高带宽等特点。同步技术主要包括符号定时同步、载波同步、采样时钟同步,该模块是MESH网络组网建网的关键一环,也是保障MESH网络通信的基础。MESH网络同步技术方案可以分为基于主节点选取的同步和分布式同步两种。本文主要研究MESH网络基于主节点选取的同步方案,文章重点探讨分析了四个方面:MESH网络帧结构设计、主节点选取算法设计、基于主节点选取同步方案设计以及MESH网络系统同步性能分析。首先,本文介绍了MESH网络的基本结构和特征,并分析了其主要应用场景。另外,本文介绍了基于OFDM的MESH网络同步技术,并对典型的OFDM系统同步算法进行分析。其次,本文设计了最大支持16用户和10用户的两种MESH网络系统帧结构,分析了用户节点初始化流程,包括用户入网出网,时隙分配等。另外,本文在无线信道建模的基础上对无线链路预算进行分析计算,为后续章节中用户分布场景设定做铺垫。然后,本文研究了基于主节点选取的定时同步技术。本文提出了三种不同的主节点选取算法:基于最大平均功率算法(MMP)、基于介数中心性算法(BC)和基于相关峰检测算法(CPD)。在两种不同的用户分布场景下,对基于主节点的MESH网络系统同步性能进行仿真对比与分析,验证了主节点选取算法的鲁棒性。此外,本文对重复结构训练序列的定时同步算法进行分析,并针对其定时度量函数的峰值平台提出了解决办法;之后本文分析了共轭对称训练序列的定时同步算法,在分析小数倍频偏和整数倍频偏时将其和重复结构定时同步算法进行对比;紧接着本文对基于ZC序列定时同步方案进行描述,并对比分析不同互相关算法(包括直接互相关、差分相关、M-部分相关)对定时同步性能的影响,仿真结果表明M-部分相关法可以在抑制噪声和抗频偏之间取得平衡。最后,本文研究了MESH网络中基于主节点选取的系统同步性能,对不同主节点下MESH网络的系统同步性能进行MATLAB仿真,以验证主节点选取的鲁棒性和合理性。此外,本文对同步信号累加对MESH网络系统同步性能的影响进行仿真分析,仿真结果表明,对同步信号进行累加可以提高MESH网络的系统同步性能,但是不会改变主节点的优先级。