無(wú)線自組網(wǎng)多信道MAC協(xié)議研究.pdf

1、無(wú)線自組網(wǎng)是一種無(wú)中心控制節(jié)點(diǎn)的多跳、對(duì)等、自愈的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，被廣泛應(yīng)用于人們的生產(chǎn)生活中。在無(wú)線自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧中，媒體接入控制協(xié)議（MAC）的性能很大程度上影響無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)性能。傳統(tǒng)無(wú)線自組網(wǎng)的MAC協(xié)議采用單信道MAC協(xié)議，分組沖突概率大，信道利用率不足，網(wǎng)絡(luò)吞吐量低，而隨著通信和計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，開(kāi)放頻點(diǎn)越來(lái)越多，單信道MAC協(xié)議性能不良和浪費(fèi)信道的缺點(diǎn)凸顯，尋找一種適用于無(wú)線自組網(wǎng)的多信道MAC協(xié)議解決方案迅速成為研究熱點(diǎn)

2、。
　　本文深入無(wú)線自組網(wǎng)研究背景，在研究現(xiàn)有MAC協(xié)議的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于信道協(xié)商的無(wú)線自組網(wǎng)多信道MAC協(xié)議(CN-MMAC,multi-channel MAC protocol based on channel negotiation)，協(xié)議的主要思想是：按功能將信道分為非專用控制信道和數(shù)據(jù)信道，給每個(gè)節(jié)點(diǎn)附加一個(gè)信道狀態(tài)列表，并通過(guò)此表計(jì)算空閑信道和值編碼，在控制信道上通過(guò)握手信號(hào)和廣播消息完成信道預(yù)約，并在雙方

3、約定的數(shù)據(jù)信道上完成數(shù)據(jù)分組傳輸和分組傳輸?shù)拇_認(rèn)。
　　本文的主要工作如下：
　　多信道MAC協(xié)議的設(shè)計(jì):本文從無(wú)線自組網(wǎng)的基本概念出發(fā)，分析了現(xiàn)有的MAC協(xié)議，并指明了當(dāng)前適用于無(wú)線自組網(wǎng)的MAC協(xié)議所存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種基于信道協(xié)商的無(wú)線自組網(wǎng)多信道MAC協(xié)議（CN-MMAC協(xié)議），具體解決了如下問(wèn)題：信道分配問(wèn)題、多信道隱藏終端問(wèn)題、控制開(kāi)銷問(wèn)題。
　　多信道MAC協(xié)議的性能研究：本文使用NS-2仿真工具，修改

4、仿真模型，添加CN-MMAC協(xié)議，通過(guò)對(duì)比CN-MMAC協(xié)議與其他多信道MAC協(xié)議的性能，證明本文設(shè)計(jì)的多信道MAC協(xié)議具有較好性能。
　　多信道MAC協(xié)議的實(shí)現(xiàn)：在硬件平臺(tái)上移植本文設(shè)計(jì)的多信道MAC協(xié)議，為無(wú)線自組網(wǎng)協(xié)議棧提供MAC層的透明傳輸接口，證明本文設(shè)計(jì)的多信道MAC協(xié)議具有較好的可移植性和較好實(shí)用價(jià)值。
　　基于CN-MMAC協(xié)議的QoS保障機(jī)制研究：根據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)設(shè)置不同的退避算法，調(diào)整信道接入機(jī)制，仿真表明