Adhoc网络中一种新的基于预约调度和MPR的媒体接入控制算法摘要：提出了一种新的适用于Adhoc网络的媒体接入控制算法，该算法通过五次握手预约调度资源，利用节点底层的多包接收(MPR)能力，保证高概率的接入和提高并行传输率，从而提高网络吞吐率。对算法进行了理论分析和仿真，分析结果表明与FPRP相比，有效地提高了Adhoc网络的吞吐率。关键词：Adhoc网;媒体接入控制;多包接收：TN925.93文献标志码：A：1001－3695(2008)06－1872－050引言?ピ诙嗵?无线网络中，链路层的主要功能是如何高效地接入无线信道，保障网络的服务质量(qualityofservice,QoS)。在传统的方式下，主要由数据链路层的媒体接入控制子层来实现这一机制。考虑在传统的无线信道冲突模型中，物理层处理冲突数据包的方法就是丢弃，节点必须随后进行重传。当前信号处理技术的发展使得报文冲突能够在物理层被解决，这种能力称为物理层的多包接收(multi－packetreception,MPR)能力，节点能够分辨出冲突的数据报文，它能明显提高网络的吞吐率。利用层间的交互协作才能更满足苛刻的无线网络环境，设计MAC层协议时充分考虑物理层的这种分辨冲突数据包的能力，以达到较好的网络性能。?ピ谖尴咝诺赖幕肪持校?一方面存在噪声和信道衰减；另一方面空间自由度又增加了分辨出冲突数据包的概率。典型的是在基于发射码的CDMA系统中，接收节点能够利用发送方的不同扩频码在冲突的数据报文中解出正确的报文。在文献[1]中，提出了一种在分时ALOHA系统中的MPR信道模型，一个节点的MPR能力被一个MPR矩阵所描述，矩阵中的元素c??k,n代表节点从收到的k个报文中成功恢复出n个报文的概率。文献[2]分析了拥有无穷个节点，但每个节点只有一个报文缓冲区的ALOHA系统的稳定性。在文献[3]中把文献[1]中提出的MPR矩阵扩展到了链路层，提出了链路层的接收矩阵模型。文献[4]分析了一些特殊的网络拓扑的ALOHA系统的稳定性和网络容量。文献[5]给出了时隙ALOHA系统的吞吐量、容量和稳定域的一般表达式。文献[6，7]分别分析了MIMO(multiple－inputmultiple－output)和SIMO(single－inputmultiple－output)系统中，集中式的时隙ALOHA系统的性能，但是没有屏蔽物理层的细节，链路层要用到物理层的一些具体调制方式等参数来描述。在文献[8]中，提出了一种动态序列的MAC协议，考虑收方的状态多于发方，造成MPR能力不能完全利用。文献[9]中提出一种混合CDMA－TDMA的MAC协议，采用为每个节点固定分配一个时隙的方法，当网络中节点数较多时，帧的长度也相应增加，效率不高且可扩充性差。文献[10]提出了一种基于IEEE802.11DCF改进的MAC协议，主要是收方接收报文前根据自身的MPR能力来确定发送的节点个数，但是这种方式延迟了收方覆盖范围内的暴露终端接入信道。由于时隙ALOHA和802.11都是基于竞争的接入协议，竞争接入协议在高负载的情况下都有较低的效率，MPR能力也不能被充分利用。?ツ壳埃?典型的应用于同步网络的基于调度的MAC层协议有FPRP（five－phasereservationprotocol）[11]、E(evolutionary)－TDMA[12]和RR－ALOHA[13]等。FPRP只是一个广播调度协议，如果调度单播将导致其效率不高，而E－TDMA是基于FPRP改进版本，它和FPRP一样需要五次握手实现节点的接入。因此，该协议虽然能保证实时业务无冲突地发送，同时也能避免时延抖动，但控制开销较大，实现复杂，效率不高在RR－ALOHA中，每个节点都要求占用一个basicchannel(BC)，因此网络中每帧所包含的时隙数N应大于网络中节点的数量，同样当网络中节点数较多时，效率不高且可扩充性差。基于调度的MAC协议可以保证节点在预约成功的情况下无冲突地传输数据报文。其协议性能取决于预约算法的开销，可以实现QoS保障，结合物理层的MPR能力来跨层设计基于调度的MAC协议能够提高和优化系统的性能。??1多包接收?ノ尴呋肪持械慕诘闶褂玫氖枪蚕硇诺溃?因此它们的传输将互相影响，并且还将受到环境噪声干扰。如果一个节点能够从多个发送者的发出信号中正确地恢复报文。这个节点就称为MPR节点[14]。?ノ南?[1]中提出了多包接收的思想，指出在一个分时网络中，节点能够通过信号处理的办法，分辨出冲突的数据报文，其节点的...