【正文】 的，所以傳送不同數(shù)據(jù)包時信道的增益也不同） 。，程序?qū)?shù)據(jù)包經(jīng)發(fā)射機(jī)、信道、接收機(jī)算法計算模擬得出目的節(jié)點以及中繼節(jié)點所收到的數(shù)據(jù)包，并對其進(jìn)行校驗，將目的節(jié)點收到的數(shù)據(jù)包的誤比特數(shù) 進(jìn)行統(tǒng)計。1bE，則系統(tǒng)把接收數(shù)據(jù)無誤的中繼節(jié)點列為候選中繼節(jié)點，并對他們和目的節(jié)點的信道增益進(jìn)行排序，選出增益最大的，讓它向目的節(jié)點重傳數(shù)據(jù)包，然后校驗?zāi)康墓?jié)點所收到的重傳數(shù)據(jù)包，統(tǒng)計誤比特數(shù) 。2bE，統(tǒng)計 和 的數(shù)目，做出系統(tǒng)在使用1bE2機(jī)會中繼前后的誤比特數(shù)及吞吐量的比 較圖。南京郵電大學(xué) 2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）20仿真算法流程圖如圖 45。系統(tǒng)初始化 ，生成數(shù)據(jù)包計算信道增益 ， 發(fā)送編碼數(shù)據(jù)包信號進(jìn)入銳利衰落中繼信道 ， 噪聲為 A W G N目的節(jié)點數(shù)據(jù)正確解碼且 C R C 校驗正確 ？開始選出候選中繼節(jié)點競爭產(chǎn)生最佳中繼 ，重傳數(shù)據(jù)包統(tǒng)計誤比特率 ，吞吐量系統(tǒng)性能顯示結(jié)束否是圖 45 系統(tǒng)性能仿真流程圖南京郵電大學(xué) 2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）21 仿真實驗及結(jié)果分析 通信環(huán)境本文所模擬的通信環(huán)境為：只有一對收－發(fā)節(jié)點的無線 Mesh 網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中均勻分布若干中繼節(jié)點（數(shù)量可變） ，信道為具有高斯白噪聲的瑞利衰落信道（Jake 信道模型） ，信號采用 16QAM 編碼。假設(shè)源節(jié)點一次發(fā)送 5000 個數(shù)據(jù)包，每個包含有 16 個信息比特，比特信噪比從 0dB 到 10dB 間變化。在該網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，對新協(xié)作中繼機(jī)制的誤比特率和吞吐量性能進(jìn)行仿真分析。 仿真結(jié)果分析1）不同機(jī)制時，系統(tǒng)性能比較（以 4 個中繼節(jié)點為例）圖 46 網(wǎng)絡(luò)（含 4 個中繼節(jié)點）誤比特性能南京郵電大學(xué) 2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）22圖 47 網(wǎng)絡(luò)（含 4 個中繼節(jié)點）的吞吐量性能通過圖 46 和圖 47 可以看出，在運用新協(xié)作機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)中，系統(tǒng)的誤比特率較傳統(tǒng) WLAN 網(wǎng)絡(luò)更小，網(wǎng)絡(luò)吞吐量較傳統(tǒng) WLAN 網(wǎng)絡(luò)更大。并且隨著信噪比的上升，這種提升越來越明顯。2）不同中繼節(jié)點數(shù)時，系統(tǒng)性能比較繼續(xù)把中繼節(jié)點數(shù)增加為 10 個，觀察它對網(wǎng)絡(luò)性能的影響。南京郵電大學(xué) 2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）23圖 48 網(wǎng)絡(luò)（含 10 個中繼節(jié)點）誤比特性能圖 49 網(wǎng)絡(luò)（含 10 個中繼節(jié)點）的吞吐量性能南京郵電大學(xué) 2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）24通過觀察仿真圖形，可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)中繼節(jié)點數(shù)量增加后，網(wǎng)絡(luò)性能與之前相比得到了更進(jìn)一步的改善。因此，中繼節(jié)點的多少與網(wǎng)絡(luò)性能的改善有著密切的聯(lián)系。為了更進(jìn)一步研究中繼節(jié)點數(shù)對網(wǎng)絡(luò)性能的影響，對仿真程序進(jìn)行修改，在其他條件不變的情況下，將比特信噪比固定為 10dB，而將中繼節(jié)點數(shù)作為自變量，來觀察是否可以將不斷增加網(wǎng)絡(luò)中繼節(jié)點數(shù)來作為提升網(wǎng)絡(luò)性能的手段。當(dāng)中繼節(jié)點數(shù)目以 2 為間隔從 2 增至 20 個時，其仿真結(jié)果如圖 410，這里僅給出誤比特性能。圖 410 中繼節(jié)點數(shù)目不同時網(wǎng)絡(luò)誤比特性能通過仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的中繼節(jié)點過多時，網(wǎng)絡(luò)性能并沒有得到進(jìn)一步地提高。這是因為隨著中繼節(jié)點數(shù)目的增多，產(chǎn)生沖突的概率就會變高，使得機(jī)會中繼的選擇變得更加復(fù)雜，增大了網(wǎng)絡(luò)時延。而隨著中繼數(shù)目的增多，網(wǎng)絡(luò)性能的提升也出現(xiàn)了波動，因此在選擇網(wǎng)絡(luò)中繼數(shù)目時，必須根據(jù)實際狀況具體選擇最佳的中繼數(shù)目。同時當(dāng)中繼節(jié)點數(shù)目過多時，源節(jié)點所廣播發(fā)送數(shù)據(jù)的能耗也會變多，在實際中也不可一味增添中繼節(jié)點數(shù)目。由此可見，只有選擇了合適的中繼節(jié)點數(shù)，才能最大發(fā)揮該機(jī)制的性能優(yōu)勢。南京郵電大學(xué) 2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）25 模型的改進(jìn)方案本論文討論了在 Jake信道環(huán)境下，基于 16QAM編碼的協(xié)作中繼模式，以降低系統(tǒng)誤碼率為目的，對數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)作中繼傳輸。對于上述所實現(xiàn)的通信模型，在以下幾個方面有待改進(jìn)。 改進(jìn)中繼節(jié)點選擇標(biāo)準(zhǔn)解決與誰協(xié)作的問題是協(xié)作通信領(lǐng)域最為關(guān)鍵的技術(shù)之一。本設(shè)計方案是以接收數(shù)據(jù)的降低誤碼率作為選取機(jī)會中繼節(jié)點的準(zhǔn)則。然而，在實際通信過程中，不僅僅要考慮數(shù)據(jù)傳輸差錯的問題，還需要考慮網(wǎng)絡(luò)傳輸時延、抖動以及能耗等問題。因此，還需要對中繼節(jié)點的選擇進(jìn)行更深入的思考。在實際中，移動系統(tǒng)必須保證能耗控制。如果一個系統(tǒng)能保證較低的誤比特率，卻因為能耗過高而極大降低用戶的移動設(shè)備的續(xù)航能力，這樣的系統(tǒng)是沒有什么實用價值的。所以，不能不考慮系統(tǒng)的能耗對系統(tǒng)的影響。從而，可以對原設(shè)計模型提出如下改進(jìn)：根據(jù)本文 中的分析研究表明，在協(xié)作情況下，要想使系統(tǒng)中目的節(jié)點獲得最小的錯誤概率，就要求系統(tǒng)信道增益的模 最大。這里，還需要將系統(tǒng)的h能耗納入考慮。因此，對中繼節(jié)點的選擇參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)計，對信道增益的模和節(jié)點能耗進(jìn)行加權(quán)計算，如式（46）所示。 （46）=hp????其中， 、 分別設(shè)置為信道增益的模 的權(quán)重和節(jié)點能耗 的權(quán)重， 表?? ph示信道增益的模， 表示節(jié)點能耗。便可以根據(jù)參數(shù) 的大小來選擇最佳中繼節(jié)p?點。相似地，還可以將系統(tǒng)時延等因素納入考慮范圍，以達(dá)到系統(tǒng)綜合性能的最優(yōu)化。 改變中繼信道目前，已有的研究工作大多都是在瑞利衰落信道（Jake 信道）的環(huán)境下，本文所設(shè)計的模型也是如此。仿真結(jié)果表明，在瑞利衰落環(huán)境下，這種新機(jī)制的性能較傳統(tǒng)的方法更為優(yōu)秀，但是，這種信道與實際的信道環(huán)境有一定的差距。因此，可以將其更換為貼近實際情形的 Nakagam 衰落信道，對本課題做進(jìn)一步的研究。這樣，實驗結(jié)果也會更加具有現(xiàn)實指導(dǎo)意義。 改進(jìn)編碼方案本文所設(shè)計方案對數(shù)據(jù)采用的是 16QAM 編碼方式。現(xiàn)有的比較成熟的編碼技術(shù)還有很多供選擇，如 MPSK 編碼、空時編碼、 Turbo 碼等。采用不同的編碼方式，系統(tǒng)的性能表現(xiàn)也會不盡相同。南京郵電大學(xué) 2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）26為了改善系統(tǒng)性能，研究更為優(yōu)良的編碼方式也是研究的一個選擇。南京郵電大學(xué) 2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）27結(jié)束語本文提出了一種運用于無線 Mesh網(wǎng)絡(luò)的新的協(xié)作中繼 MAC機(jī)制，他是一種新的中繼選擇方法，利用機(jī)會中繼協(xié)助源節(jié)點發(fā)送信息給目的節(jié)點。仿真結(jié)果表明，這種新的機(jī)制能夠有效改善網(wǎng)絡(luò)傳輸性能，降低誤碼率，提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。南京郵電大學(xué) 2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）28致 謝本人的本科畢業(yè)設(shè)計論文一直是在導(dǎo)師田峰教授的悉心指導(dǎo)下進(jìn)行的。田峰教授治學(xué)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識淵博，為人和藹可親。并且在整個畢業(yè)設(shè)計過程中，田峰教授不斷對我得到的結(jié)論進(jìn)行總結(jié)，并提出新的問題，使得我的畢業(yè)設(shè)計課題能夠深入地進(jìn)行下去，也使我接觸到了許多理論和實際上的新問題，使我做了許多有益的思考。在此表示誠摯的感謝和由衷的敬意。 南京郵電大學(xué) 2022屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）29參考文獻(xiàn)[1] 楊峰，黃俊，羅小華. 無線 Mesh 網(wǎng)絡(luò)綜述[J], 廣西通信技術(shù), 2022，(2)：1517.[2] 張國正，方旭明. 無線 Mesh 網(wǎng)絡(luò)多信道 MAC 協(xié)議[J]. 數(shù)據(jù)通信,2022，(4)：2124.[3] Bhaskaran Raman, Kameswari Chebrolu. Design and evaluation of a new MAC protocol for longdistance mesh works[J]. ACM MOBICOM, Cologne, 2022:156169.[4] 殷勤業(yè)，張瑩，丁樂，孟銀闊. 協(xié)作分集:一種新的空域分集技術(shù)[J]. 西安交通大學(xué)學(xué)報，2022，39(6)：551557.[5] 方旭明. 下一代無線因特網(wǎng)技術(shù)：無線 Mesh 網(wǎng)絡(luò)[M]. 北京：[6] 董瑞峰. 無線 Mesh 網(wǎng)絡(luò)的起源與演進(jìn) [J]. 科技咨詢，2022，(5)：15.[7] 邢天璋，陳天，白瑩琦. 協(xié)作分集技術(shù)研究與展望[J]. 電子科技,2022，23(3)：107110.[8] Andrew Sendonaris, Behnaam Aazhang, User Cooperation DiversityPart II: Implementation Aspects and Performance Analysis[J], IEEE Transactions on Communications, 2022, 51(11):19391948.[9] A. Nosratinia, T. E. Hunter, A. Hedayat, Cooperative Communication in Wireless Networks[J], IEEE Communication Magazine, 2022. (10):7480.[10] Z. Yi, I. M. Kim, Diversity order analysis of the decodeandforward cooperative works with relay selection[J]. IEEE Transactions on Communications, 2022, 7(5): 17921799.[11] , Saturation Performance Metrics of the IEEE IEEE coordination function(DCF)[C]. IEEE International Conference on analysis and enhancement Communications, 2022, 1(28): 605609.[12] 漆華妹，陳志剛. 無線 Mesh 網(wǎng)絡(luò)中 MAC 協(xié)議的研究分析[J]. 計算機(jī)研究與發(fā)展，2022，(45)：433~437.[13] 曾智慧，劉富強(qiáng)，陶健，李慶 . MESH 模式下 MAC 調(diào)制機(jī)制的研究[J]. 計算機(jī)工程與應(yīng)用,2022，( 23)：135138.[14] 樊昌信，曹麗娜. 通信原理[M]. 第 6 版. 北京：國防工業(yè)出版社， 2022：238~257.[15] 陳立娜，馬婭娜，蔡劍. 編碼協(xié)作分集研究與展望[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù)，2022，(1) ：4345.[16] 姚潔，楊震. 一種簡單的適合無線 Mesh 網(wǎng)絡(luò)的機(jī)會協(xié)作 MAC 機(jī)制[J]. 南京郵電大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）,2022，29(1): 1014.[17] J. Bicket, D. A guayo, S. Biswas, R. Morris. Architecture and Evaluation of an Unplanned mesh Networks[J]. ACM Mobi, 2022:3142.[18] J. N. Laneman, G. W. Wornell. Distributed spacetimecoded protocols for exploiting cooperative diversity in wireless works[J]. IEEE Trans. Inform. Theory, 2022, 49(10):24152425.[19] M. K. Simon, M. S. Alouini, Digital Communication over Fading Channel: A Unified Approach to Performance Analysis[M]. Second Edition. New Jersey: John Wiley and Son, 2022.