CSMA协议国内外研究现状

CSMA协议的发展历史可以追溯到 20 世纪 70 年代，是基于 ALOHA 协议的一种改进协议，与 ALOHA 协议相比，最显著的差别在于增添了载波侦听机制。

CSMA 协议被提出后引起了国内外的广泛关注，许多专家学者开始对检测型随机多址协议进行了进一步的研究分析。文献[13]中提出了 CSMA/CD 协议，并分析了 1-坚持，非坚持和 P-坚持 CSMA/CD 协议的性能。CSMA/CD 协议虽然有效地解决了有线网络中的媒体接入控制问题，但是在无线通信网络中，发送站点难以使用冲突检测的办法来确定是否发生碰撞，所以 CSMA/CD 协议不适用于无线局域网。为了提高无线网络中的 CSMA 的性能，产生了 CSMA/CA 技术[14]。75934

P-坚持CSMA 协议是 CSMA 协议的一种，其广泛应用于终端随机竞争接入信道。文献[15,16] 对 P-坚持 CSMA 的算法进行了建模分析，发现相关参数的变化对协议性能有很大的影响，因此若保持参数不变，则网络性能在负载不同时很难都达到最优值。文献[17]的研究表明 P 值的大小会直接影响 P-坚持型 CSMA 协议的信道利用率，所以如何发送概率 p 取何值时能使得协议性能达到最优是 P-坚持 CMSA 协议的研究重点。在文献[16,17]研究的基础上，文献[18] 推导出了当 P-坚持 CMSA 协议的信道利用率达到最大时 p 的取值，并发现 p 值与活动终端个数等参数有关。

对于 CSMA 的性能分析，虽然人们也提出过一些在无线局域网中的理论分析模型，但是这些模型要么太复杂，实现困难，要么太简化，不能真实准确地反映 CSMA 的性能；直到 Bianchi 引入饱和吞吐量(Saturation Throughput)的概念,首次采用 Markov 链分析了 DCF 的性能, 比较准确的分析了系统吞吐量的性能[19]。论文网

2 多包接收

多包接收技术其实并不是一种新出现的物理层实现技术，在 20 世纪 80 年代，多包接收 MPR 的概念就被 S。Ghez 等人提了出来，并且把多包接收引入到时隙 Aloha 中，但因为这项技术实现复杂且当时有线网络还不曾广泛应用，这一研究并未得到重视[20]。之后随着无线网络的不断发展，人们对于网络性能的要求越来越高，传统的方法已无法进一步满足需求，于是开始重新考虑多包接收，文献[21]中 Toumpis 和 Goldsmith 的研究证明了多包接收可以明显改善网络性能[22]。

随着多媒体应用的普及以及实时性业务的发展，传统无线网络中的单包接收机制己无法应对过多的信息传输。且这种机制浪费了大量的能量、带宽资源、也造成大量延时，显然已不太适用于当前网络的发展，此时人们又开始重新研究多包接收机制。自上世纪 90 年代开始，陆陆续续有人提出了一些关于实现多包接收信道和媒体控制的提案[23,24,25]，其中在文献[26] 中，作者通过研究无线接入网络中的物理层与 MAC 层的协作，分析并验证了多包接收性能，这为后续的研究奠定了重要的基础。在文献[27]中,考虑到无线局域网中上行链路多包接收的特殊情况，采用了在 AP 端配置多副天线的方法实现 MPR。在文献[27]提出的模型的基础上， Zhang 等人在文献[28]中重点研究了无线局域网中实现多包接收时的时延的性能变化；在文献 [29]中，作者着重研究了无线局域网中使用多包接收技术时系统容量的提升情况。而在文献[30] 中，Zhang 等人又提出了一种新的基于多轮竞争随机接入的协议方案，目的是用来提高信道的利用率。

3 多包接收机制下的 CSMA

虽然多包接收是物理层的技术，但也会给直接相邻的媒体接入控制层（MAC）带来影响，如何充分利用这种多包接收能力来最大限度地改善网络性能是重点要研究的问题。因此要将多包接收技术应用到现在广泛应用的无线网络中，在 MAC 层也要做出相应的变化，MAC 协议的合理设计将是一个关键。如果不能有效地利用物理层的 MPR 能力，而只是简单地把传统的基于单包接收的 MAC 协议强加到具有多包接收能力的网络中，一定无法很好地提高网络性能，这种改变没有很大的意义。近来，许多学者对基于多包接收的 MAC 协议进行了研究，目前在无线 AdHoc 网络中,基于多包接收的 MAC 协议主要有：基于 MPR 的时隙 ALOHA 协议，基于收方控制的协议,以及随机调度表协议。基于 MPR 的时隙 ALOHA 协议是时隙 ALOHA 协议的简单推广,并没有有效利用节点的 MPR 能力[31]。此外，现有的 CSMA 信道接入机制大多是基于单包接收或者同步多包接收的。传统的介质访问控制层协议允许信道中同时只有 CSMA协议国内外研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_86998.html