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无线自组织网络MAC协议研究综述

时间:2022-11-08 20:55:06 来源:网友投稿

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�报告阶段(CR),当节点在监听过程中收到多个预约分组信息时,發送一个冲突信息,当只收到一个预约分组信息时则保持沉默。若需要预约发送时隙的节点未收到冲突信息,则预约发送时隙的节点可以预约发送时隙。

(3)在预留证实阶段(RC),预约被建立。预约节点在这一阶段发送预留证实信息,其相邻节点在收到预留证实信息后均知晓该时隙已被预约,从而不再对该时隙进行预约竞争。

(4)在预留确认阶段(RA),预约节点将最新预约信息发送给两跳范围内的相邻节点。

(5)在填充和撤销阶段(P/E),由预约节点在两跳范围内的相邻节点发送预约请求分组信息至预约节点三跳范围内的节点,从而增加节点预约效率,加速收敛;撤销分组信息可用于消除网络中可能存在的非孤立死锁问题。

FPRP协议的优势在于其对网络规模的敏感度较弱,因此该协议普遍用于规模较大和动态变化较为强烈的自组织网络。同时FPRP协议在五次握手中的冲突报告阶段可以有效检测两个隐藏终端的信息碰撞,两个碰撞节点收到相邻节点的冲突信息即可停止信息碰撞,从而避免了基于TDMA的MAC层协议的网络中存在隐藏终端导致信息碰撞的问题。

2 MAC层协议发展的展望

本文对无线自组网中典型的MAC层协议进行了简要介绍,后续面对无线通信需求的不断扩大,在MAC层协议研究中可以对以下四个方面进行更加深入的探讨。首先在实际应用中,无线自组织网络所处环境和系统本身是复杂多变的,目前针对不同的应用场景和环境,需设计不同的MAC层协议进行网络节点的访问接入控制,为了得到满足实际应用需求的MAC层协议的性能结论,需要在网络仿真过程中加入符合实际场景和环境情况的网络模型,例如无线信道模型、节点移动模型等。其次在对基于TDMA的动态时隙分配算法的研究中,对于拓扑透明特性的研究具有一定的优势,但同时动态TDMA在面对复杂网络环境和拓扑结构时网络的吞吐量较小,因此在未来的研究中,如何提高基于动态TDMA的MAC层协议网络吞吐量成为动态分配MAC层协议的关键。再次,随着数据信息类型的不断扩展,单一数据类型的传输已经不能满足于如今的军事或民事需求,因此需要对针对多类型、多优先级数据的MAC层协议进行研究,在保证数据信息能够按需收发的同时,保证高优先级数据的低时延性能。最后,随着对自组网中物理层编码技术和传输体制、MAC层的调度算法、网络层的路由协议、应用层的自适应机制等研究力度的增大,就越容易发现单独各层性能的局限性。在研究各层体制和协议时,不但要确保网络整体设计满足要求,同时还要将各层级的体制和协议相互关联,避免物理层、MAC层、网络层和应用层体制的独立研究。因此为了使MAC层协议在满足网络要求的同时拥有较强的时延和吞吐量等网络性能,在进行MAC层协议设计时也需要对网络层和物理层相关的协议和体系进行设计和配置,利用跨层设计的思路提高网络系统的整体性能。

参考文献

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Review of MAC Protocols in Wireless Ad Hoc Network

SONG Jia,MEN Yu-bo,LEI Dan-dan,LIU Yong-min

(Space Star Technology Co.,Ltd(503),Beijing  100086)

Abstract:The self-organized network technology has became the research hotspot in the field of Link, with the continuous expansion of the requirements of Link and the rise of multi-point collaborative applications. The self-organized network which uses multi-hop mode to complete the nodes communication without any fixed facilities has self-organization and self-management. This paper introduces the concept, feature and relevant applications firstly. Then the development and research of MAC protocol are introduced in detail. Finally, it points out the problems and future challenges on MAC protocol.

Key words:Wireless Network;Node Communication;Self-organized;MAC Protocol

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