广西贺州矿山机械厂:MATLAB估算无线局域网容量

来源:百度文库 编辑:杭州交通信息网 时间:2024/05/02 18:48:25
题目:《估算无线局域网容量》
描述:
根据有无固定基础设施,无线局域网又可分为BSS (Base Service Set)和IBSS (Independent Base Service Set)。我们要研究的ad hoc网络属于后者。假设在一个ad hoc网络中,移动节点的发射功率PTx总是恒定的。要发送数据的移动节点总是先监听信道,测量接收到的信号功率X,其中X= I + N, I为接收到的干扰,N是噪声。移动节点只有在X<INThre时,才可以发射。式中,INThre为背景噪声门限。
在仿真中,我们规定每个移动节点的发射功率是常数,PTx = 1W;接收节点接收机的灵敏度Smin = -80 dBm;信号质量min = 2 dB;系统的背景噪声门限INThre = 1.2e-10。
现在要求计算:
1. 在该网络中,假设有80台移动台,在某一时刻可以同时发射的移动台数量
2. 可以发射的移动台数量和移动台总量(可以一直取到1000)的关系
3. 可以发射的移动台数量占移动台总量(可以一直取到1000)的百分比
要求:
利用Matlab仿真
算法:
假设在一个ad hoc网络中,移动节点的发射功率PTx总是恒定的。要发送数据的移动节点总是先监听信道,测量接收到的信号功率X,其中X= I + N, I为接收到的干扰,N是噪声。移动节点只有在X<INThre时,才可以发射。式中,INThre为背景噪声门限。为了简化计算,我们设置了网络中的INThre门限,来观察一个ad hoc 网中可同时发射的移动节点数量。
节点i接收到来自节点j的信号功率为:PRx = PTx×gi,j。式中,g = k/di,j,di,j为节点i和节点j之间的距离;是衰减系数。另外,我们还引用了一个高斯变量Zi,j来表示网络中存在的其他噪声,最后可以得到系统的增益为Gaini,j = gi,j + Zi,j。
仿真中还使用了以下无线通信的参数:
-灵敏度Smin:如果外来信号的功率满足PRx > Smin,节点则可以接收到该信号;
-信号质量min:在考虑干扰的情况下,接收机接收到的信号信噪比应该满足
SIR= PRx/X >min ;
-门限Scs:确定了信道是否空闲。
应用的算法如下:
对于每个给定的INThre,设定两个集合:TxSet中有所有的发射节点,RemSet中是剩下的节点。算法未开始时,TxSet是空的,而RemSet中有所有的节点。
-假设RemSet中有不止一个节点
-在RemSet中随机抽取一个节点A,放入TxSet中
-计算TxSet中其他节点对A的干扰
-如果A接收到的干扰小于等于INThre
-寻找可能的接收节点B
-如果集合RemSet不是空的
-随机抽取一个接收节点
-计算该点的SIR
-如果SIR是大于等于min,那么A和B之间可以通信。然后将发射节点加入到TxSet中,将接收节点从RemSet中去除掉。用同样的方法,直到最后RemSet中没有剩余节点为止。
-如果SIR小于min,那么将该点从可能的接收节点处去除掉。
-如果A接收到的干扰大于INThre,将它从RemSet中去除掉。

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