多信道MAC協(xié)議研究.pdf

1、Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的無中心、自組織、多跳路由、動(dòng)態(tài)拓?fù)洹o線信道帶寬有限、節(jié)點(diǎn)能量受限等特點(diǎn)使它面臨傳統(tǒng)蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)和固定通信網(wǎng)所沒有的巨大挑戰(zhàn)。為了適應(yīng)這種獨(dú)特的組網(wǎng)方式，必須為無線自組網(wǎng)設(shè)計(jì)相應(yīng)的協(xié)議，其中MAC協(xié)議是自組網(wǎng)研究、設(shè)計(jì)的主要技術(shù)難點(diǎn)之一。MAC協(xié)議處于協(xié)議棧的較底層，對(duì)網(wǎng)絡(luò)吞吐量、時(shí)延、功耗等性能有直接影響。
　　 隨著技術(shù)的發(fā)展，構(gòu)建多信道Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)成為可能，研究和設(shè)計(jì)多信道MAC協(xié)議以充分利用信道資

2、源提高網(wǎng)絡(luò)容量成為重要的課題。
　　 在設(shè)計(jì)多信道MAC協(xié)議時(shí)，如何獲得各信道當(dāng)前的狀態(tài)以及如何根據(jù)信道狀態(tài)動(dòng)態(tài)的分配信道，是多信道MAC協(xié)議研究的重點(diǎn)；同時(shí)在多信道條件下還要考慮如何根據(jù)各信道當(dāng)前的負(fù)載狀況選擇信道，避免某些信道因負(fù)載過重而發(fā)生嚴(yán)重沖突和分組丟失，其它輕負(fù)載信道卻過于空閑而造成資源浪費(fèi)。
　　 本文在研究已有多信道MAC協(xié)議的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種負(fù)載均衡按需分配多信道MAC協(xié)議。該協(xié)議使用公共控制信道控制

3、節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)信道的訪問，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信道的按需動(dòng)態(tài)分配；通過在公共控制信道上接收含有信道狀態(tài)信息的控制報(bào)文，獲知數(shù)據(jù)信道的忙閑狀態(tài)；采用以計(jì)數(shù)為基礎(chǔ)的信道選擇策略，將負(fù)載均衡的分配到數(shù)據(jù)信道上，大大降低了數(shù)據(jù)報(bào)文間的沖突。
　　 為了驗(yàn)證分析該協(xié)議的性能，本文使用OPNET8.1仿真工具建模，仿真實(shí)現(xiàn)該協(xié)議。仿真結(jié)果表明該協(xié)議在吞吐量、時(shí)延方面都有良好的性能，同時(shí)分析了數(shù)據(jù)信道數(shù)目、數(shù)據(jù)分組長度、控制信道速率以及信道分配策略對(duì)該協(xié)議性