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现有的无线Mesh网络是朝着多种无线接入技术融合方向发展。在无线Mesh网络中可用的无线资源非常有限,如何提高无线资源利用率,增加网络容量是设计无线Mesh网络的一个关键问题。基于TDMA的无线Mesh网络MAC层协议在高竞争的网络环境下能够更大限度的提高无线信道利用率,高效的分配信道资源,因此可以提供更高的网络容量。特别在一些QoS保障要求较高和需要预留资源的网络中有更大的优势。本文对无线Mesh网络中MAC层TDMA时隙分配算法进行研究,具体工作如下:本文首先介绍了Mesh网的基本概念、结构和特点,详细分析了MAC层中常用到的TDMA协议,包括动态TDMA协议FPRP和CA-TDMA,固定与动态相结合的TDMA协议ADAPT和P-TDMA。然后针对在TDMA中无线Mesh网络多跳场景下延时的问题,提出了一种在考虑流内时隙复用的低时延时隙分配算法DG-TDMA,旨在保证端到端延时的同时尽量提高包递交率。接着分析了在信道接入中经常碰到的隐藏终端和暴露终端的问题,还有节点移动对TDMA系统的影响,在现有的研究基础上提出无线Mesh网络中的TDMA动态时隙分配算法SRHE-TDMA,重新设计时帧结构,在有隐藏终端和暴露终端的情况下,通过邻居节点间状态的转换和更新,实现无冲突的时隙分配,并且使两跳以内的节点也能复用同一个时隙,增大了时隙的空间复用度,提高了MAC层无线资源分配的效率。最后对两种算法进行性能仿真,仿真结果表明DG-TDMA算法在网络负载较大时,与最小可能时延算法MPD相比,时延性能表现相当,但是包递交率有显著的提高。SRHE-TDMA算法在节点高移动性和高负载的情况下,由于入网灵活,时隙复用度高,有更好的性能表现。与M-USAP算法相比较,总体吞吐量平均有15%性能的提升,延时平均降低了20%。在基于TDMA无线资源分配的研究基础上,有必要对该算法在无线节点系统上进行实测验证。随后对节点系统进行硬件选型并设计计了Mesh组网MAC层实现方案,包括MAC层节点互同步,SRHE-TDMA动态时隙分配算法,优化了节点公平的机制。最后在LM3S9B96开发板和CC1100射频模块组成的节点系统上成功组网。在功能测试上满足MAC层设计要求,经过实测,链状拓扑下网络吞吐量最高能达到150.6kbps,星形拓扑下最高吞吐量能达到110.4kbps。