基于最佳数据包长度的MAC机制在无线Mesh网中的应用.pdfVIP

第 29卷 第 193期 电 力 系 统 通 信 V0l|29 No．193 2008年 11月 10日 TelecommunicationsforElectricPowerSystem Nov．10，2008 ·1 · 基于最佳数据包长度的MAC机制在 无线 Mesh网中的应用 姚 洁，杨 震 (南京邮电大学 信号处理与传输研究院，江苏 南京 210003) 摘要：MAC协议是无线Mesh网络 中的一个重要研究领域。无线通信环境中存在着各种干扰，当 发送的数据包受到干扰而不能被 正确接收时，MAC协议要求发送端重传该数据 包。传 统的 IEEE802．11协议在物理层 中提供 了多种数据速率 ，如 IEEE802．11b协议 中数据 以 1，2，5．5， 11Mbit／s传送 。提 出了一种根据信道条件和传输速率，自适应选取最佳数据 包长度 ，并利用 RBAR和 OAR方式工作的MAC方法——DsAOAR。仿真结果表 明，新 的机制可以极 大地改 善 网络性能，提 高通信质量。 关键词 ：无线Mesh网络 ；MAC协议 ；数据包长；速率 自适应 中图分类号 ：TN92 文献标志码 ：A 文章编号：1005—7641(2008)11—0001—06 破坏的可能性越大 ，此时应适当减小包 的长度 ，提 0 引言 高数据包的正确接收率，避免重传。 在无线通信环境中实现高质量和高速率的通 综上所述 ，网络吞吐量不仅与传输速率有关 ， 信 ，一直是研究人员努力追求 的目标 ，Mesh网络也 同时，合适的数据包长度也对其有着重要的影响。 不例外 。无线 Mesh网络 (WMN，WirelessMesh 本文在 自适应多速率选择的基础上，充分考虑了数 Network)是一种新型的宽带无线网络结构，也是一 据包的长度 ，设计 出一种适合实时信道变化 的 种高质量、高速率的分布式网络。其骨干网中的每 Mesh网络 MAC协议——DSAOAR(DataSize—Adap- 个节点相对AdHoc网络而言，移动性较低、功能较 tiveOAR)，有效提高了通信质量和网络性能。 强大…。因而 ，在设计 MAC(MediumAccessCon- 1 各种协议的基本思路 trol，媒体访问控制)层协议时，不必过多考虑节点 的计算能力及功耗等问题 。 1．1 IEEE802．11协议的 MAC机制 无线信道的时变性导致信道增益随时间的变 IEEE802．11MAC协议，采用媒质共享和单跳 化而变化。一方面 ，传统的 IEEE802．11协议在物 的传输模式以及基于二进制指数退避策略的载波 理层上提供了多种数据传输速率，借助 RBAR(Re— 侦听多址访问／碰撞 回避 (CSMA／CA，CarrierSens— ceiver—BasedAutoRate)和 OAR(OpportunisticAuto ingMultipleAccess／CollisionAvoidance)机制 的访 Rate) 算法的思想 ，允许接收端根据信道实时状 问方法 ，它是一种先听后发的方式 。每个站点在发 态选择合适 的传输速率，通过 RTS／CTS(Request 送数据之前需要先侦听信道 ，如果信道上有信息正 ToSend／ClearToSend)分组进行收发端速率选择 在传输 ，则该站点将不发送本地信息 (数据帧或控 信息的交换，从而达到速率 自适应选择以及提高网 制帧)而是采用退避机制 ，这就是 CSMA部分 ，它 络吞吐量的 目的。另一方面，在