基于定向天線Ad Hoc網(wǎng)絡的MAC協(xié)議研究.pdf

1、近幾年來，由于無線Ad Hoc網(wǎng)絡的組網(wǎng)靈活性強、支持移動性、易于迅速展開、系統(tǒng)整體抗毀能力強和系統(tǒng)成本低等高實用性的特點，被廣泛應用于災難重建和營救、數(shù)字化與自動化戰(zhàn)場、農(nóng)業(yè)以及人民生活等網(wǎng)絡場景中。然而，隨著移動網(wǎng)絡部署面積的擴大和網(wǎng)絡容量以及網(wǎng)絡帶寬需求的增加，全向Ad Hoc網(wǎng)絡已經(jīng)無法得到滿足。因此引入定向天線，利用定向天線在天線增益、傳輸范圍和抗干擾能力的優(yōu)勢，可以極大改善移動Ad Hoc網(wǎng)絡的性能。
　　然而在無線A

2、d Hoc網(wǎng)絡中應用定向天線，就不可避免的要重新設計接入?yún)f(xié)議，使定向天線的性能和優(yōu)勢得以發(fā)揮。因此本文對無線Ad Hoc網(wǎng)絡中定向接入機制進行了研究。
　　因為采用基于競爭的CSMA協(xié)議會帶來碰撞問題，以及考慮到網(wǎng)絡實時性，本文的MAC協(xié)議選用TDMA算法進行設計，時隙的分布式分配通過每個節(jié)點維護的位置信息表完成。鄰居發(fā)現(xiàn)采用全向周期性發(fā)送hello包，接收節(jié)點接收hello包并通過更新位置信息表的方式發(fā)現(xiàn)鄰居節(jié)點，與此同時介紹了

3、不同的定向鄰居發(fā)現(xiàn)。本文設計的接入?yún)f(xié)議在每個時隙中增加一個競爭階段，可同時滿足最多2個節(jié)點進行數(shù)據(jù)收發(fā)，以實現(xiàn)空間復用。時隙競爭階段，沒有采取以往傳統(tǒng)的CSMA競爭機制，取而代之的是二進制倒計時機制，利用節(jié)點MAC地址唯一性產(chǎn)生的忙音序列進行競爭，完全避免了節(jié)點接入過程引起的碰撞和退避。本文還改進了二進制倒計時機制，實現(xiàn)支持優(yōu)先級。本接入機制還具備有助于減小干擾、降低能耗的自適應功率控制功能。
　　本文最后理論分析了無線Ad Ho