基于多包接收的无线自组网MAC协议设计

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AdHoc网络是一种无中心对等网络,具有自组织、快速展开和移动等特点。在无线AdHoc网络中,所有用户共享无线信道进行数据传输,由于用户接入信道的随机性,以及数据的传输需要一定的时间,数据冲突是不可避免的。可以在三种层次上解决冲突问题:协议层,调制层,以及信号处理层。 本文首先介绍了AdHoc网络的基本概念,接着介绍了目前MAC协议的研究概况,给出MAC协议的基本特征,并在此基础上对其进行分类概述和分析比较,然后根据每种特征类别下各种协议的实际性能表现,归纳出MAC协议的设计准则,最后给出了新的研究方向。 采用基于信号处理的冲突分辨技术以及调制层的扩频技术等,节点可以同时接收多个数据包,成为MPR(MultiplePacketsReception)节点。这对AdHoc网络中建立在冲突信道模型之上的MAC协议提出了巨大的挑战。本文随后介绍了多包接收技术,引入多包接收模型,并对现有的基于MPR的MAC协议(MQSR多址接入协议,动态队列多址接入协议,收方控制的多址接入协议等)进行了分析比较和总结。在此基础之上,本文采用类似IEEE802.11协议四次握手信号,充分利用物理层提供的多包接收能力,设计和实现了基于MPR的MAC协议,并且在网络仿真软件NS2上进行了性能仿真,仿真结果表明其性能大大优于基于冲突信道的IEEE802.11协议。 最后总结全文,并且对进一步的研究工作进行了展望。
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