基于混合天線模式無線自組網(wǎng)的MAC協(xié)議設(shè)計.pdf

1、無線自組網(wǎng)由于具有多跳性、對等性、快速部署和自組織等特性，廣泛地應(yīng)用于軍事和民用領(lǐng)域，具有重要的現(xiàn)實意義和良好的發(fā)展前景。MAC協(xié)議在無線自組網(wǎng)中起著重要的作用，是連接物理層和網(wǎng)絡(luò)層的橋梁。
　　 MAC協(xié)議的設(shè)計與其使用的天線類型密切相關(guān)。當前無線自組網(wǎng)中，存在眾多基于全向天線、定向天線的MAC協(xié)議，但是混合天線模式（即網(wǎng)絡(luò)中可能同時存在配置有全向天線和定向天線的節(jié)點）下的MAC協(xié)議的研究才剛剛起步。本文針對混合天線模式無線自

2、組網(wǎng)中的隱藏終端問題和退避機制問題做了重點研究，提出了相應(yīng)的解決方案。工作的主要內(nèi)容如下：
　　 ●在分析不同類型天線對MAC協(xié)議設(shè)計的影響的基礎(chǔ)上，研究了混合天線模式下，由于天線增益不對稱造成一類新的隱藏終端問題，以及退避機制問題。
　　 ●分析了混合天線模式MAC協(xié)議的研究現(xiàn)狀和當前存在的不足，在此基礎(chǔ)上，提出了覆蓋范圍達到Rdd的全向忙音TCDMAC協(xié)議。通過使用忙音，解決隱終端問題;根據(jù)(D)CTS、DATA、A

3、CK而非(D)RTS幀設(shè)置節(jié)點的(D)NAV表，增大了節(jié)點利用信道的機會；保持恒定的競爭窗口，解決退避機制問題。
　　 ●本文通過對混合天線模式下無線自組網(wǎng)建立Markov鏈分析模型，推導(dǎo)出理想條件下TCDMAC協(xié)議的吞吐量和時延。然后，從隱終端數(shù)目、競爭窗口大小、定向節(jié)點與全向節(jié)點數(shù)目比例三個方面，利用Matlab計算該協(xié)議的性能，并與NCDMAC協(xié)議比較。分析結(jié)果表明，TCDMAC協(xié)議能夠在一定程度上解決混合天線模式下隱終端