基于TDMA接入方式的AdHoc网络的MAC协议的比较

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1、基于TDMA接入方式的AdHoc网络的MAC协议的比较邹尚岐，陈建亚(北京邮电大学信息与通信工程学院，北京100876)摘要：木文的研究对象是基于TDMA接入方式的AdHoc网络的MAC协议，以PC-STDMA协议为基础，将其与当前此类代表协议-简单TDMA协议和STDMA协议通过OPNET仿真做出对比，分析各自性能的优劣。然后针对PC-STDMA协议做出改进，降低其网络中控制包的数量，使其更适合大规模的AdHoc网络，并通过仿真证明了改进的可行性。关键词：AdHoc；TDMA；MAC；控制包中图分类号：TN915AcomparisonbetweenT

2、DMA-basedMACprotocolsinAdHocnetworksZOUShangqi,CHENJianya(SICE,BUPT,Beijing100876)Abstract:ThispapermainlyintroducesTDMA-basedMACprotocolsinAdHocnetwork・Afterashortreviewoftheprotocols,thisarticleselectsPC-STDMAprotocolasthebasis,makesacomparisonwithothertwotypicalprotocolsthrou

3、ghsimulation..ThenaimprovementismadeonthePC-STDMAprotocoltoresucethenumberofcontrolpackets,whichmakesthePC-STDMAsuitableforlarge-scaleadhocnetwork,andthesimulationresultsispositive.Keywords:AdHoc;TDMA;MAC;controlpacket0引言近十年中，无线网络技术正以一个前所未有的速度发展，而AdHoc网络是其中发展速度最快的网络之一。AdHoc网络中山一

4、些兼有移动终端和路山器的节点组成，是一种无线移动多跳网，具有独特的隐藏终端、显现终端、能量有限以及动态拓扑等问题山2]。所以以往基于固网或蜂囱网络的协议不能完全满足AdHoc网络的需要，因而需要专门设计适用于AdHoc网络的信道接入协议。传统的接入方式有TDMA,FDMA和CDMA。其中TDMA具有实现简单，信道服用率高，技术成熟等特点，日前的AdHoc网络的MAC协议趋向于釆用TDMA接入方式设计⑶。AdHoc网络的基于TDMA的MAC协议分为三类：静态时隙分配，动态时隙分配和混合类时隙分配。本文在三类协议中分别取出一个代表协议Simple-TDMA

5、,PC-STDMA(4

6、,STDMA(5],以PC-STDMA为研究重点，通过仿真对比分析它们的各自特点。然后在其中PC-STDMA协议上做出改进，减少网络中控制包的数量，节约AdHoc网络中宝贵的带宽和节点能量。作者简介：邹尚岐(1987・)，男，硕土研究生，主耍研究方向：AdHoc网络通信联系人：陈建亚(1951-),男，北京邮电大学教授，硕上生导师，研究方向：下一代网络与无线接入技术.E-mail:jychen@bupt.edu.cn1协议背景1.1Simple-TDMA协议简介Simple-TDMA作为一种原始静态时隙分配协议，是作为其他协议比

7、较的标准。传输调度算法设网络中最大节点个数为帧长度，为每个节点在一个帧中固定分配一个传输时隙。帧结构如图1所示。12•••NRTSCTS数据分组-..说争时段.图1Simple-TDMA协议帧结构Simple-TDMA算法实现简单，能保证带宽的公平分配和最小的系统吞吐量。缺点是缺乏空分特性，在移动AdHoc网络屮信道利用率低。1.2STDMA协议简介STMDA协议是一个混合类MAC协议，并引入了空分复用的思想，并通过控制段实现无冲突的时隙分配。图2—个简单的移动AdHoc网络拓扑图以一个简单的移动AdHoc网络场景图2来说明它的时隙分配的基本思想：避免

8、将节点与其一跳邻居节点以及两跳邻居节点分配在一个时隙中。在图2中，以Simple-TDMA方式分配时隙，则结果如图3(a)所示，釆用STDMA协议后，时隙分配结果如图3(b)所示,8个节点全部发送数据所需要的时隙数仅为5个时隙。可见，相对于Simple-TDMA的时隙分配法，STDMA可以在很大程度上提高信道利用率。12345678a)Simpe-TDMA1,2,3,45687b)NP-STDMA图3时隙分配结果示意图1.3PC-STDMA协议简介PC-STDMA时隙分配算法是基于竞争分配的，且这个时隙分配算法是基于优先级的链路分配，节点的同期优先级直

9、接影响该节点是否能竞争到该时隙，而链路分配使时隙被分配给链路，由源节点和口的节点共同决定，而不