多信道MAC協(xié)議研究.pdf

1、Ad Hoc網(wǎng)絡的無中心、自組織、多跳路由、動態(tài)拓撲、無線信道帶寬有限、節(jié)點能量受限等特點使它面臨傳統(tǒng)蜂窩移動通信網(wǎng)和固定通信網(wǎng)所沒有的巨大挑戰(zhàn)。為了適應這種獨特的組網(wǎng)方式，必須為無線自組網(wǎng)設計相應的協(xié)議，其中MAC協(xié)議是自組網(wǎng)研究、設計的主要技術難點之一。MAC協(xié)議處于協(xié)議棧的較底層，對網(wǎng)絡吞吐量、時延、功耗等性能有直接影響。
　　 隨著技術的發(fā)展，構建多信道Ad Hoc網(wǎng)絡成為可能，研究和設計多信道MAC協(xié)議以充分利用信道資

2、源提高網(wǎng)絡容量成為重要的課題。
　　 在設計多信道MAC協(xié)議時，如何獲得各信道當前的狀態(tài)以及如何根據(jù)信道狀態(tài)動態(tài)的分配信道，是多信道MAC協(xié)議研究的重點；同時在多信道條件下還要考慮如何根據(jù)各信道當前的負載狀況選擇信道，避免某些信道因負載過重而發(fā)生嚴重沖突和分組丟失，其它輕負載信道卻過于空閑而造成資源浪費。
　　 本文在研究已有多信道MAC協(xié)議的基礎上，設計了一種負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)點對數(shù)據(jù)信道的訪問，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信道的按需動態(tài)分配；通過在公共控制信道上接收含有信道狀態(tài)信息的控制報文，獲知數(shù)據(jù)信道的忙閑狀態(tài)；采用以計數(shù)為基礎的信道選擇策略，將負載均衡的分配到數(shù)據(jù)信道上，大大降低了數(shù)據(jù)報文間的沖突。
　　 為了驗證分析該協(xié)議的性能，本文使用OPNET8.1仿真工具建模，仿真實現(xiàn)該協(xié)議。仿真結(jié)果表明該協(xié)議在吞吐量、時延方面都有良好的性能，同時分析了數(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該協(xié)議性