无线Ad Hoc网络基于功率控制的MAC协议研究

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无线AdHoc网络指的是由若干带有无线收发信机的节点构成的一个无中心的、多跳的、自组织的对等式通信网络,它可以不依赖预先存在的网络基础设施而快速展开,自适应的组网,各节点可以在不进行通知的情况下自由进入网络和离开网络,且不会导致整个网络陷入瘫痪。 无线Ad Hoc网络的研究重点之一是媒体访问控制MAC协议,本文的工作就着眼于此。Ad Hoc网络的多跳共享广播信道带来的直接影响就是数据碰撞与节点所处的位置无关,因此,当传统的载波监听多点接入CSMA协议用于Ad Hoc网络时,会出现“隐藏终端”和“暴露终端”问题,“隐藏终端”问题使网中的数据碰撞增加,“暴露终端”问题使得网中节点产生不必要的退避延迟,这些都极大的降低了网络吞吐量。为此,本文在分组无线网的基础上,采用CDMA技术,引入一个竞争接入类MAC协议一基于RTS和CTS分组交换的码分多址协议(简称RC-CDMA),通过分析给出了设计原理和流程。在此基础上,又引入了功率控制技术,改进出一个新的协议:RC-CDMA/PC协议。同时给出了一种功率控制准则:实际信噪比准则。在研究中发现:采用功率控制机制后可以有效的减少节点间的相互干扰,提高网络吞吐量和降低节点能耗。 使用功率控制技术后,节点发射功率可以自由控制,这也给路由协议的设计带来了更大的灵活性。文中研究了采用不同的路由选取准则对与网络吞吐量的影响,并给出了设计路由协议时的一些考虑。
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