busytone..doc

【1】Dual Busy Tone Multiple Access (DBTMA): A New Medium Access Control for Packet Radio Networks 【2】Dual Busy Tone Multiple Access (DBTMA)—A Multiple Access Control Scheme for Ad Hoc Networks 文献【1】和【2】提出DBTMA协议，该协议基于双信道硬件结构，采用RTS+DATA 消息构成的会话来发送数据。采用双信道（数据信道和控制信道），DATA在数据信道上传输，RTS在控制信道上传输，并且在控制信道上增加了两个窄带忙音信号：BTt（发送忙音）和BTr（接收忙音），发送节点在向接收节点发送RTS 消息的过程中，发送忙音BTt。接收节点接收到RTS 消息后，如果同意接收发送点的数据，则发送忙音BTr 进行应答。发送节点侦测到忙音BTr 后，开始发送数据；在数据发送过程中，接收节点一直发送忙音BTr，所有邻近节点检测到忙音BTt 或者BTr 后都进行退避。协议采用较大的功率发射忙音，可彻底解决隐藏节点问题。 优点：在发送节点发送数据的过程中，发送节点的邻近节点只要不影响接收节点接收数据就可以并行发送数据，因而协议也能够解决暴露节点问题。 DBTMA能解决隐藏节点和暴露节点问题； 缺点：DBTMA 没有ACK 机制，出错数据需要上层协议处理，对传输效率影响较大。 图 1 图 2 【3】IEEE 802.11 MAC Protocol Enhanced by Busy Tones 这篇文章提出了两种解决隐藏节点和暴露节点的MAC协议，FPDBT（Fixed Power Dual Busy Tone）和VPDBT（Variable Power Dual Busy Tone），这两个协议不同于DBTMA, FPDBT和VPDBT考虑了大干扰范围对MAC层的影响。 图 3 定义 A发送节点，B接收节点，A-B之间的距离为d，A的发送距离为r，-本文用two-ray ground模型算出了最大干扰范围为，。当d大于0.56r时，传输范围比干扰范围小。 FPDBT协议 当d大于0.56r时，采用FPDBT协议，FPDBT协议一方面保留802.11 DCF协议中的VCS和PCS，另一方面，在在802.11基础上加了两个不同频率的带外忙音信号：BTt（发送忙音）和BTr（接收忙音），两个忙音信号覆盖范围和干扰范围一样大。否则，采用802.11协议。FPDBT协议中，BTt（发送忙音）和BTr（接收忙音）都以最大功率传输，收到RTS和CTS的节点根据RTS和CTS中所带信息设置它们的NAV，侦听到忙音或者NAV信息显示信道忙的节点都停止传输。A向B发送RTS，收到RTS的节点根据RTS携带信息设置自己的NAV进行退避，B收到RTS后向A回复CTS，并以最大传输功率发送BTr忙音，收到RTS/CTS的节点根据RTS携带信息设置自己的NAV进行退避，A收到CTS后，侦听信道是否有BTt忙音存在，如果没有忙音开始发送数据，并一直以最大传输功率发送BTt忙音，B数据接收完关闭忙音，侦听是否有BTr忙音存在，没有BTr忙音向A回复ACK，等A收到B回复的ACK后，关闭忙音，进入空闲状态。 图 4 FPDBT协议在大干扰范围下能隐藏节点问题，由于双忙音以最大功率传输，使得暴露节点问题比802.11更严重。 VPDBT协议 在VPDBT协议中，通过调节发送忙音的功率来调整忙音覆盖范围。VPDBT用BTt（发送忙音）和BTr（接收忙音）取代了802.11 DCF机制中VCS和PCS。A侦听信道，DIFS时间后，如果信道仍然空闲，向B发送RTS，并以最大传输功率发送忙音，B收到A发的RTS后，侦听信道是否存在接收忙音BTr，存在BTr，则丢弃RTS；否则，回复A一个CTS,并以功率发送忙音BTr，等待CTS_Timeout时间后,如果A正确接收CTS，A开始发送DATA，并根据CTS信号强度调整忙音传输功率，以功率发送忙音BTt，否则关闭忙音BTt并进行退避；B在SIFS时间内收到DATA，B持续以发送忙音直到DATA接收完毕，否则B认为RTS/CTS握手失败并关闭BTr忙音；B接收完数据向A回复ACK，如果在ACK_Timeout时间内ACK被正确接收，A关闭忙音通信结束；否则，A进行退避关闭忙音，准备重传。 图 5 VPDBT较好地抑制大干扰范围下的隐藏终端，改善了802.11的暴露节点问题，但是由于忙音BTt的存在仍然存在暴露节点问题。 【4】可调功率双忙音无线 MAC 协议 本文针对无线多跳网络大干扰范围下的暴露终端问题及无线介质访问