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正文摘录:

2006年第21期总第236802.1】I)CF、协议基于(2SMA／CA协议，采用RTS／cTs短报文握手预约信道，采用物理载波侦听和虚拟载波侦听(由网络分配矢量NAV表实现)及退避机制来避免报文碰撞，该协议部分解决了隐节点和暴露节点问题。802.1lDCF协议的实现过程(见图3)是：当从上层收到报文时，发节点S在[0，倒](例为当前竞争窗口)中随机选取一个值进入退避阶段，在每个单位时隙内节点监听物理信道，如信道空闲则将其退避计数器递减。当退避计数器值达到O时，S广播一个RTS报文发起传输请求，该报文中包含发射机和接收机的ID及预约信道的时间。如果接收机D正确收到RTS，则回应一个CTS报文。其他收到RTS／CTS报文的邻居节点根据其中时间值更新自己的NAV表，并在S和D的数据传输期问保持静默。如果正确收到CTS，源节点s就开始发送数据。在正确收到数据报文后，接收节点D向s发送ACK消息表示接收成功。源节点s目的节点邻节点DIFSHRTs广—DA矸TAD嚣丽腻阑M‘LNAVfRTSl厶争窗口NAV(CTs)lIIJL┗┻┻┛图3802.11DCF协议时序2基于智能天线的AdHoe网络MAC协议在AdF[oc网络中使用多天线的基本思想是利用阵列系统定向通信的特点建立多个虚拟空间子信道，目的是在一个冲突域中实现多个并行的数据传输，以获得最大的空间重用率。本节主要讨论基于方向天线的MAc协议，已提出的大多数协议都基于IEEE802.11DcF协议或是对该协议在定向通信模式下的扩展以及基于ALOHA协议。’Vaiyd等人提出的D—MAC协议是最早将方向天线应用于AdHoc：网络的一个协议，该协议是802.11协议在定向通信模式下的直接扩展。协议假设节点可通过GPS系统获得邻居节点的相对位置，当节点要发起传输时，根据目的节点的位置信息。定向发送RTS报文。如果目的节点收到该RTS(RequestoSend)请求，则回应一个全向CTS(CleartoSend)消息。收到CTS报文的邻居节点阻塞该方向，但邻居节点可在其他方向发起传输。收到CTS报文后，源节点就可以与目的节点建立定向数据传输。定向报文的发送减少了高负荷网络中报文碰撞的概率，并允许在冲突域中存在多个并行的数据传输，提高了信道的空间重用率。D—MAC协议并没有充分利用智能天线系统能够在干扰方向形成零陷(Nulling)以及具有估计发射机波达角DOA的能力。针对这一缺陷，H.Singh和S.Si。ngh提出了基于时隙ALOHA的DOA—MAC协议。类似于D—MAc协议，DOA—MAc假设节点已知邻节点的角度信息，并将一个时隙划分为3个微时隙(Minislot)。第一个微时隙称为DOA微时隙，在该时隙中，所有要发起传输的发射机向其目的节点定向发送一个单音信号，接收机运行DoA算法如MLISIC和ESF’RINT算法估计发射机的角度方向和接收功率的大小。然后接收机应用最小均方误差MMSE波束导引算法在最大接收功率的方向形成主波束，并在其他方向形成零陷。第二个微时隙是数据传输时隙，在该时隙中，接收机根据收到的报文头信息决定接收或丢弃收到的报文。在第三个微时隙中，接收机应用已形成的波束向发射机回送ACK确认消息。由于可能存在死锁(I)eadlock)现象，即接收机有可能将波束指向非期望的发射机方向，该文作者采用了一种单项(Single—Entry)缓存机制，提出了DoA—MAC的改进协议，称为Smart—A[oha。N.s.Fahmy等人提出的MAC：协议利用智能天线具有高增益的特点，并采用了一个简单的分布式功率控制DPC(I)istributedPower。(20ntr01)算法，该方案有效节省了节点设备的能量消耗，而且低的辐射能量对其他链路的干扰也大大降低。协议的实现类似于802.11DcF，节点的初始握手过程通过全向模式的RTS／cTs实现，DATA／ACK报文使用阵列模式传输并采用功率控制方案。该协议对802.1】的一个改进是增加了一种SH()RT—NAV表，该表用于邻节点中那些期望的接收节点不是当前源和目的节点的邻节点，sH()RT—NAV表的设置提高了信道的空间重用，文献提出的MAc协议类似于该方案。为充分利用智能天线系统的空分多址能力，I丑l等提出了基于接收机发起传输的MAc协议，目的是提高网络中瓶颈节点的吞吐量。协议假设节点具有多分组接收能力，通过发送RTR／RTS／cTs的握手机制实现瓶颈节点同时接收多个发射数据。上述几种基于智能天线的MAC协议都隐含地假设在收发机信道环境中存在视距传播I.()S(I。l’neofSight)，这种情形仅在自由空间或乡村等稀疏网络环境下成立。在实际的室内和城市中，多径传播是无线传输的主要特征，大量多径的存在制约了切换波束天线和波束形成天线系统的性能，而MIMO多天线系统可以很好的利用这一特征。利用MIM()波束形成的技术，分别提出了NU¨.floc：和SPACE—MAC协议，这两种协议都扩展了基本的802.1lDCF协议，通过RTS／CTS报文交换收发机的波束形成权值，从而允许在同一竞争域中存在多个并行的数据传输。(下转第19页)