基于沖突解決的功率控制MAC協(xié)議

郝 巖, 韓江洪,2, 馮 琳， 魏振春,2, 徐祥偉

(1.合肥工業(yè)大學 計算機與信息學院,安徽 合肥 230009; 2.安全關(guān)鍵工業(yè)測控技術(shù)教育部工程研究中心,安徽 合肥 230009)

基于沖突解決的功率控制MAC協(xié)議

郝 巖1, 韓江洪1,2, 馮 琳1， 魏振春1,2, 徐祥偉1

(1.合肥工業(yè)大學 計算機與信息學院,安徽 合肥 230009; 2.安全關(guān)鍵工業(yè)測控技術(shù)教育部工程研究中心,安徽 合肥 230009)

功率控制策略可以降低網(wǎng)絡(luò)能耗,提高信道利用率,然而也會引入更多的隱藏終端,使網(wǎng)絡(luò)沖突加劇。為了利用功率控制的優(yōu)勢,同時減少網(wǎng)絡(luò)沖突,文章提出一種應(yīng)用于無線自組網(wǎng)采用功率控制的介質(zhì)訪問控制 (media access control，MAC)協(xié)議——反饋功率控制 ( reactive power control，RPC)協(xié)議。在RPC協(xié)議中,數(shù)據(jù)傳輸過程中的各幀均采用最優(yōu)發(fā)送功率,以降低能耗,提高網(wǎng)絡(luò)信道利用率,同時,當沖突發(fā)生時,協(xié)議根據(jù)干擾節(jié)點是否欲與被干擾節(jié)點通信將沖突劃分為2類,據(jù)此協(xié)調(diào)節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸過程,提高網(wǎng)絡(luò)通信的并行程度,減少數(shù)據(jù)的重傳。仿真實驗表明,RPC協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)吞吐量方面比SHUSH協(xié)議有所提高,同時也減少了網(wǎng)絡(luò)端到端延遲。

功率控制;MAC協(xié)議;隱藏終端;信噪比;無線自組網(wǎng)

0 引 言

在傳統(tǒng)無線局域網(wǎng)IEEE 802.11協(xié)議中[1-2],各個節(jié)點采用相同的發(fā)送功率,請求發(fā)送/清除發(fā)送(Request to Send/Clear to Send，RTS/CTS)機制被用來避免隱藏終端問題,然而其能量利用率以及信道的利用程度都較低。圍繞“降低能量損耗,提高信道利用率以及網(wǎng)絡(luò)吞吐量”,一些使用功率控制的介質(zhì)訪問控制 (media access control，MAC)協(xié)議被提出。

文獻[3-5]將功率控制策略應(yīng)用于IEEE 802.11的數(shù)據(jù)傳輸過程中,控制幀RTS/CTS使用最大功率,而DATA/ACK使用較小功率,以降低節(jié)點的能量損耗,卻加劇了隱藏終端的問題,使得數(shù)據(jù)沖突加劇。……