无线自组织网络MAC层协议设计与实现(3)

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1.2 主要的工作

Ad hoc网络在军事通信中有着不可替代的地位。近年来，其作为一种通信的补充手段，随着移动设备的大量普及，在民用通信中发挥着越来越重要的作用。研究Ad hoc MAC层协议有利于提高Ad hoc网络对无线网络的利用效率，提供高质量的通信。

本文中对无线自组织网络MAC层主要研究的问题进行了综述,并探讨了对这些问题的解决方案。文中对无线自组织网络MAC层的一种解决方案IEEE 802.11协议进行了简要的介绍。最后，以IEEE 802.11 DCF协议为基础设计实现了无线自组织网络MAC层的协议。

程序采用面向对象的程序开发方法与VC++可视化编译技术，以802.11协议为基础，利用嵌入式开发板，模拟802.11信道接入协议，最终实现开发板之间的通信功能。

2 无线自组织网络MAC层主要研究的内容

媒体接入控制协议（Medium Access Control,MAC）是无线自组织网络协议的重要组成部分，它要完成对无线信道的划分、分配和能量控制，同时还要向网络层提供统一的服务，屏蔽底层不同的信道控制方法，实现数据流的复用、拥塞控制、优先级队列、帧控制、冲突解析、分组发送和确认、差错控制、QoS支持等机制。MAC协议是分组在无线信道上发送和接收的直接控制者，因此MAC协议能否高效、公平地利用有限信道资源，对网络性能起着决定性的作用。来~自^751论+文.网www.751com.cn/

2.1 无线链路通信特点

 信号衰落[5]。电磁波穿过物体时强度将减弱。即使在自由空间中，信号仍将扩散，这使得信号强度随着发送方和接收方距离的增加而减弱（有时称其为路径损耗）。信号衰落是导致隐终端、暴露终端等无线通信中典型问题的根本原因。

 信道共享方式。在普通通信网络中，信道共享方式一般有三种：点对点、点对多点和多点共享[1]，如图2.1所示，点对点是最简单的通信方式，两个节点可以通过半双工共享一个信道。点对多点共享一般用于中心站控制的无线信道，如无线局域网信道，目前应用最为广泛。多点共享是批多个终端共享一个广播信道。以太网就是点型的多点共享方式。

而Ad hoc网络的信道共享方式与上述情况不同。虽然Ad hoc网络的无线信道也是一个共享的广播信道，并不是所有的节点共享同一个信道。因为当一个节点发送报文时，只有该节点信号覆盖范围内的节点（也称为邻节点）才能收到，而覆盖范围外的节点不能感觉到通信的存在。这也是Ad hoc网络的优势，我们可以利用这种特点提高频率的空间复用度。即在使用一个通信频率的情况下，Ad hoc网络中可以存在多对节点同时通信的情况。我们称Ad hoc网络的这种共享信道为多跳共享信道。[1]