跳頻超短波自組網競爭型MAC協議研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、跳頻通信是擴頻通信的一個分支,其突出優(yōu)點是抗干擾性非常強,所以非常適用于軍事領域。通過頻率的不斷跳變,使得數據在傳輸過程中很難被截獲,因此,跳頻通信的安全性較傳統的Ad Hoc網絡有非常大的提升。
   軍事上使用的跳頻超短波電臺使用超短波信道進行數據的傳輸。然而,由于跳頻通信體制以及超短波信道的特性,使得現有的Ad Hoc中的MAC協議,如CSMA/CA很難直接被應用到跳頻超短波自組織網絡中進行使用。
   在跳頻超短

2、波自組網中,使用跳頻時隙進行數據傳輸,此時隙長度非常大,且每個時隙都起于頻點跳變時刻。因此,CSMA/CA隨時偵聽,隨時發(fā)送的特性無法應用于跳頻超短波自組網中。在本課題設計的競爭型QBDSP協議中,借鑒了EDCA以及802.11協議TSF的思路,但并不使用跳頻超短波自網絡中固有的跳頻時隙,而是在每個時隙的開始設置一個競爭期并劃分小的粒度時隙MS(MicroSlot),有效地降低了時延。同時,QBDSP協議在網絡中數據量大的情況下,使各個

3、節(jié)點都以一定的概率在下一個時隙不進行信道接入,有效地降低了沖突的產生。由于每個時隙都只能發(fā)送一個數據報文,因此,在發(fā)送期保證數據可以完整發(fā)送的情況下,延遲時間并不會帶來很大的影響。
   在CSMA/CA的實現方式中,每個節(jié)點接入信道時都需要等待一個DIFS時間,若信道空閑則進行發(fā)送。在跳頻超短波通信中,由于每個接入節(jié)點都只能在時隙開始進行偵聽,因此,在接入節(jié)點數量大于1的情況下,必然會產生沖突。因此,QBDSP協議不采用DIF

4、S時間機制,而是使用隨機退避到之后任何一個微時隙來代替DIFS時間,有效地降低了沖突產生。
   由于短幀的傳送會嚴重影響時隙的利用率,嚴重影響網絡性能,因此,QBDSP協議不使用RTS,CTS短幀。而是通過對發(fā)送概率進行調整來降低隱藏終端的影響。同時,QBDSP協議為保證底層的快速傳輸不使用ACK進行MAC級確認。同時,QBDSP協議使用優(yōu)先級的方式,增加了之前有數據發(fā)送但未競爭到信道的節(jié)點競爭到時隙的概率,保證了各個節(jié)點接入

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