ADHoc自组织网络的MAC接入协议.ppt

随机接入技术：CSMA和CSMA/CD 一.CSMA的几种类型 1.什么是CSMA？ Carrier Sense Multiple Access 就是载波监听(CS)多点接入(MA)。 方法： 采用了附加的硬件装置，每个站在发送数据 前监听信道上其他站点是否在发送数据。 2. CSMA的类型 CSMA与ALOHA的主要区别:多了一个监听装置。 载波侦听多路访问协议概述 载波侦听（Carrier Sense） 每个站点在使用信道前，需检测信道是否已被其他站点占用 CSMA协议分类 非坚持CSMA 坚持CSMA P坚持CSMA CSMA/CD(Collision Detection) 非坚持CSMA 侦听/发送策略 非坚持CSMA 站点发现信道忙则不再侦听，等待一个随机时间再开始侦听/发送过程 坚持CSMA（1坚持CSMA ） 侦听/发送策略 1-坚持CSMA 发现信道空闲后发送数据（概率为1） 发现信道忙则持续等待，直至信道空闲 P-坚持CSMA： 听到信道空闲时，以概率p发送数据，即以概率1-p延迟一段时间后再发送。 P-坚持CSMA ? 性能：轻载时，1坚持CSMA吞吐量最大； 重载时，非坚持CSMA吞吐量最大。 ? 缺点：由于传播时延的存在，冲突不可避免 CSMA随机接入过程流程图 如图： 1km A B t A这时发现冲突 B这时发现冲突 传输延时对载波的影响 CSMA/CD 对冲突的解决方法 方法1（坚持与非坚持CSMA） 继续完成已经发送的冲突帧的传送过程 方法2（CSMA/CD） 尽快终止已经破坏的冲突帧的发送过程 CSMA/CD概念模型 信道的三种状态： 传输周期：一个站点使用信道，其他站点禁止使用 竞争周期：所有站点都有权尝试使用信道，争用时间片 空闲周期：所有站点都不使用信道 时间 争用时间片 to CSMA/CD：带冲突检测的载波监听多点访问 工作原理：边发送边监听。若监听到冲突，则冲突双方都立即停止发送。信道很快空闲，从而提高效率。 1-坚持的CSMA/CD：监听到信道空闲就立即发送数据，并继续监听；若监听到冲突，则立即放弃发送。 ? 冲突检测方法： ? 比较接收到的信号电压的大小 ? 检测曼彻斯特编码的过零点 ? 比较接收到的信号与刚发出的信号 ? 站点检测到冲突后，往往发送人为干扰信号，强化冲突，以通知其他站点。 如图： CSMA/CD的工作流程 Ad Hoc 网络的MAC接入协议 一.信道共享技术 二. Ad hoc接入面临的主要问题 三.协议分类及单信道接入协议 四.双信道与多信道接入协议 甘显豪 孙吉刚 欧泽良 张向裕 信道共享技术及协议 ● Ad Hoc 网络的简介 ● Ad Hoc对MAC协议的影响 ● MAC简介及需解决的问题 ●信道共享技术简介与分类 Ad Hoc网络 无线Ad Hoc 网络是一种具有无中心、自组织、快速展开和移动等特点的网络, 又被称作多跳网络( Multi- hop Network) 或者自组织网络( Selforganized Network)。 AdHoc 网络与传统的蜂窝网络相比： --没有中心控制器； --所有节点分布式运行； --共同承担网络构造和管理功能； 它可以随时建立和拆除, 具有很强的容错性和鲁棒性, 广泛地用于军事行动、灾难救援和移动会议、传感器网络等场合。 正是由于Ad Hoc 网络的这些特点, 使得Ad Hoc中协议的设计和实用面临着很大的挑战： （1）没有中心控制器, 节点可以随时接入和离开, 使得网络拓扑结构高度动态。 （2）无线信道环境非常的恶劣, 并且传输带宽也非常有限。由于传输功率等原因, 还可能存在单向信道。 （3）无线网络靠电池供电, 能量有限。 这些都对媒体访问控制( MAC) 协议的设计和实现提出了更高的要求。 Ad Hoc多跳共享网络 在普通的通信系统中，信道共享方式有3种：点对点（广域网）、点对多点（局域网）和多点共享（以太网）。Ad Hoc 属于多跳共享网络。 Ad Hoc多跳共享性对MAC协议的影响 共享的含义就是在一个公用的广播信道上实现所有用户的互连和通信。多跳共享广播信道带来的直接影响就是报文冲突与节点所处的地理位置相关。 在一跳共享广播信道中，报文冲突是全局事件，所有节点要么都收到正确的报文，要么都会感知到报文冲突。但在Ad Hoc网络中，报文冲突只是局部事件，发送节点和接收节点感知到的信道状况的不一致性，会带来隐藏终端、暴露终端等一系列的问题