无线自组织网络MAC层协议设计与实现(3)_毕业论文

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无线自组织网络MAC层协议设计与实现(3)

1.2 主要的工作

Ad hoc网络在军事通信中有着不可替代的地位。近年来,其作为一种通信的补充手段,随着移动设备的大量普及,在民用通信中发挥着越来越重要的作用。研究Ad hoc MAC层协议有利于提高Ad hoc网络对无线网络的利用效率,提供高质量的通信。

本文中对无线自组织网络MAC层主要研究的问题进行了综述,并探讨了对这些问题的解决方案。文中对无线自组织网络MAC层的一种解决方案IEEE 802.11协议进行了简要的介绍。最后,以IEEE 802.11 DCF协议为基础设计实现了无线自组织网络MAC层的协议。

程序采用面向对象的程序开发方法与VC++可视化编译技术,以802.11协议为基础,利用嵌入式开发板,模拟802.11信道接入协议,最终实现开发板之间的通信功能。

2 无线自组织网络MAC层主要研究的内容

媒体接入控制协议(Medium  Access Control,MAC)是无线自组织网络协议的重要组成部分,它要完成对无线信道的划分、分配和能量控制,同时还要向网络层提供统一的服务,屏蔽底层不同的信道控制方法,实现数据流的复用、拥塞控制、优先级队列、帧控制、冲突解析、分组发送和确认、差错控制、QoS支持等机制。MAC协议是分组在无线信道上发送和接收的直接控制者,因此MAC协议能否高效、公平地利用有限信道资源,对网络性能起着决定性的作用。来~自^优尔论+文.网www.youerw.com/

2.1 无线链路通信特点

信号衰落[5]。电磁波穿过物体时强度将减弱。即使在自由空间中,信号仍将扩散,这使得信号强度随着发送方和接收方距离的增加而减弱(有时称其为路径损耗)。信号衰落是导致隐终端、暴露终端等无线通信中典型问题的根本原因。

信道共享方式。在普通通信网络中,信道共享方式一般有三种:点对点、点对多点和多点共享[1],如图2.1所示,点对点是最简单的通信方式,两个节点可以通过半双工共享一个信道。点对多点共享一般用于中心站控制的无线信道,如无线局域网信道,目前应用最为广泛。多点共享是批多个终端共享一个广播信道。以太网就是点型的多点共享方式。 

而Ad hoc网络的信道共享方式与上述情况不同。虽然Ad hoc网络的无线信道也是一个共享的广播信道,并不是所有的节点共享同一个信道。因为当一个节点发送报文时,只有该节点信号覆盖范围内的节点(也称为邻节点)才能收到,而覆盖范围外的节点不能感觉到通信的存在。这也是Ad hoc网络的优势,我们可以利用这种特点提高频率的空间复用度。即在使用一个通信频率的情况下,Ad hoc网络中可以存在多对节点同时通信的情况。我们称Ad hoc网络的这种共享信道为多跳共享信道。[1]

(责任编辑:qin)