移动Ad Hoc网络MAC协议研究

MANET是独立的网络自治系统,不依赖于固定主干网络,可提供有效的数据和多媒体通信服务。它使用无线通信技术,所有主机均可以移动。但是众所周知,无线系统是带宽受限系统,信道分配算法至关重要。提高无线资源的使用效率,提高系统的容量和传输质量,一直是研究的重要课题。本文对移动Ad hoc网络MAC接入控制协议的研究现状进行了综述,揭示了它们的特点和功能,比较了各自的贡献和不足。这些协议涵盖了目前能见到的绝大部分类型的MAC协议。最后对MAC协议研究的发展方向进行了展望。     

一种用于Ad Hoc传感器网络的MAC协议

本文针对传感器网络的分布及工作特点,在常规HRMA协议的基础上,以提高信道接入效率、增加QoS保障为着眼点.利用侦听技术和公用握手时隙,提出了一种适用于传感器网络的跳频预留多址访问协议.分析及仿真表明,该方法在提高网络的QoS保证方面具有较好的性能.     

Ad Hoc网络中基于拓扑透明特性的混合MAC协议

针对ad hoc网络,提出了基于拓扑透明特性的混合MAC协议——TTHM协议(topology-transparent hybrid MAC protocol).TTHM协议在T-TSMA(threaded time spread multiple access protocol)协议所提出的螺纹协议机制的基础上引入了混合接入策略,能够根据当前的网络拓扑与业务负载,有效利用节点的分配与未分配时隙来进行报文传输.由于TTHM协议具有拓扑透明特性且克服了最大节点密度限制,因此便于分布式应用.仿真结果表明,TT     

移动Ad hoc网络改进型FAMA多址接入协议*

提出了一种改进型FAMA（floor acquisition multiple access）协议,用节点竞争失败次数（无效RTS）对信道争用情况进行估计,动态调整FAMA协议中的报文序列长度,实现移动节点公平接入,并保障较好的网络吞吐率。     

支持QoS保障的Ad hoc网络多信道MAC协议

提出了一种提供QoS保障的多信道MAC协议,该协议把不同种类业务划分优先级和帧 间隔时间,以保障优先级高的数据较早接入信道,同时把高层数据按目的地址的不同建立发送链表,采用自动重传技术,实现数据信道上连续的帧交换过程.仿真结果表明,该方法大大提高了数据信道利用率,改善了系统性能.     

车载Ad Hoc网络MAC协议研究

在移动自组网中,MAC协议是保证移动终端能够公平有效地共享无线信道所不可缺少的手段.近年来,随着车载通信系统的不断发展和自组网技术日益成熟,如何将二者有机结合成车载自组网已引起业界的极大关注.由于VANET自身的特点,以及其支持的业务应用种类非常丰富,现有自组网的MAC协议并不能直接用于VANET中.在简要介绍Ad Hoc网络中MAC协议的基础上,对VANET的MAC协议研究进展进行了综述,并指出了该领域的发展趋势.     

基于接收方信道质量的Ad Hoc网络多信道MAC协议

在分析当前Ad Hoc网络多信道MAC协议的基础上,提出了一个衡量信道质量的度量参数CQ（Channel Quality）作为信道选择的依据。并提出了一个基于接收方信道质量的多信道MAC协议MMCQ（Multi-channel MAC protocol with Channel Quality of receiver）,以解决多信道MAC协议常见的控制信道瓶颈和信道分配公平性问题。仿真表明：该协议在降低控制信道开销的前提下,能显著增加网络的平均吞吐量,并降低端到端平均时延。     

改进的Ad Hoc网络多信道MAC协议

在Ad Hoc无线网络多信道介质访问控制协议DCA中,所有移动节点在一个预留的公共控制信道上传送控制信息,即使控制信道空闲也不能在其上进行数据传输。针对DCA这种信道利用率不高的问题,提出一种改进方法,利用空闲控制信道进行数据传输。实验结果表明,改进后的DCA可以增加网络吞吐量和信道利用率。     

移动Ad Hoc网络中一种多播路由协议算法实现

MANET是一个多跳，节点无中心、自组织、互相通信而不依赖于预先架设的固定基础设施无线移动网络。本文提出了采用按需路由发现策略的移动AdHoc多播路由算法。此算法不需要维护全局的路由信息，通过按需路由发现过程，动态更新路由信息和建立多播转发组。多播数据包在转发组成员间进行有限泛洪，能够降低带宽的占用及减少路由更新信息的传播。仿真实验显示多播算法在带宽较低、多播组成员数量变化较大的移动分组无线网环境中，具有较好的可靠性和工作效率。     

一种新的Ad Hoc网络速率自适应MAC协议

文章通过对RBAR协议和OAR协议的分析认为在Ad Hoc网络的MAC层可以通过统计ACK帧对信道质量进行估计，并且可将信道质量的估计值一信道稳定度作为自适应的的门限，对不同的门限值分别采用RBAR协议和OAR协议的机制进行自适应。通过对协议进行传真发现，该协议在节点高速运动（此时信道稳定度变化剧烈）时的性能要优于OAR和RBAR协议。     

Ad Hoc网络中多信道MAC协议研究

提出了一种新的用于Ad Hoc网络的多信道媒体接入控制(MAC)协议。此协议以跳频通信为基础,采用独立信道RTS-CTS"握手"机制,可有效解决信道接入控制中存在的一些问题。通过模拟仿真,对系统性能进行了分析。     

采用渐进式预留机制的Ad Hoc网络MAC协议

实时业务传输的服务质量(QoS)保障问题一直是限制Ad Hoc网络发展的瓶颈.在分布式网络环境下,分组冲突十分普遍,节点很难在限定的时间内成功接入信道.现有很多算法(如FPRP)虽能很好的消除冲突,却需要非常多的控制分组,同样造成过高的接入时延.在研究动态时隙分配类MAC协议的基础上,设计了一种采用渐进式预留机制的MAC协议,协议通过分级预留、协同竞争和空闲时隙的时隙重构来达到分组冲突的充分化解,信道资源的高效利用,以及不同优先级业务的有效接入.仿真表明,与现有时隙类协议相比,新协议可以显著减少分组冲突,提高信道利用率,实现较低的分组接入延迟,并且能够较好的支持数据报业务.     

一个可感知干扰的无线自组网MAC协议

在分析无线自组织网中隐终端和暴露终端问题的基础上,指出在802.11MAC协议中,造成这两类问题的根本原因是其采用了简化的干扰模型,并提出一个基于busy tone的、可以感知干扰的MAC协议(IABT)用来提高无线自组织网的性能.通过在busy tone中编码当前的干扰信息,busy tone可以有效的为将要进行的通信预留信道.IABT协议可同时解决隐终端和暴露终端的问题.通过NS2的模拟仿真,显示出IABT协议可以有效的减少MAC层的冲突,从而提高了无线自组织网的性能.     

一种提高能量效率的Ad Hoc网络MAC层协议

能量问题是Ad hoc网络中一个非常再要的问题,文中提出了一种基于节点体眠模式的媒体接入控制协议——PEMAc链路协议,采用PEMAC协议．节点处于空闲状态一段时间后如果没有数据发送或者节点收到目的地址为其它节点的RTS／CTS消息后将进入休眠状态,从而节省了能量．论文对PEMAC协议进行了建模分析,给出了该协议的离散Markov链模型,并通过该模型求得在一定参数条件下的节点最佳休眠时间的公式,分析和仿真结果表明,采用该协议可以有效地延长网络生存时间。     

e-MAC:一种面向Ad Hoc网络的高吞吐量MAC协议

解决ad hoc网络中隐藏节点问题、暴露节点问题的最终目的是减少节点间的冲突,提高网络空间复用率,从而提高网络吞吐量.现有MAC协议在解决隐藏节点问题时着重于彻底消除网络中的隐藏节点,忽略了网络空间复用率,即使能够彻底解决隐藏节点问题,也不能有效提高网络吞吐量.同样,现有协议在解决暴露节点问题时着重于如何允许暴露节点并行发送数据,忽略了暴露节点接收数据的问题,也影响了网络空间复用率.提出了一种高效的MAC协议e-MAC,协议采用两种方法提高网络空间复用率:首先,协议中接收节点根据接收到发送节点的信号强度动态调整忙音发射功率,使忙音恰好覆盖所有的隐藏节点,在彻底解决隐藏节点问题的同时,提高网络空间复用率;其次,隐藏节点接收到RTS消息后,通过判断RTS消息信号强度与信道中干涉信号的强度之比来决定是否接收数据,允许满足信噪比要求的接收节点接收数据,进一步提高网络空间复用率.仿真结果验证了协议的有效性,在任意拓扑结构下,e-MAC协议的平均吞吐量比DUCHA(dual channel access)协议高87%.     

一种基于地理信息的自组网MAC协议

本文在现有多信道MAC协议的基础上将地理位置信息引入MAC层,提出一种新的GM-MAC协议。该协议以节点间距离作为分配信道的优先级,为近距离传输时的QoS提供更好的保障。本文给出了协议的格式,阐述了协议的操作步骤并对吞吐量做了分析。仿真结果表明,时延、吞吐量等方面有更好的性能。     

Ad Hoc网基于负载感知的多信道MAC协议研究

对现有的多信道MAC协议进行了分类,并特别分析了基于负载感知的多信道MAC协议（LAMM）。LAMM协议能够根据网络流量动态地调整信道的分配,在网络时延和吞吐量上都有显著改善。但LAMM协议对多信道中存在的丢失接受者问题（missing Peceiver problem）无法很好地解决。针对这一问题提出了解决机制,很好地完善了LAMM协议。其中“成功退避”机制概念的提出,用来减轻由于丢失接受者问题产生的不公平现象。