面向工业无线汇聚网络的高吞吐率MAC协议

• 作者: 徐亦达 徐朝农
• 来源期刊: 计算机科学
• 学科: 工学
• 关键词: 媒体接入 汇聚 隐藏终端 信道预留 干扰模型
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 网络与通信
• 页码范围: 53-60
• 页数: 8页
• 分类号: TP391
• 字数: 7938字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/j.issn.1002-137X.2017.05.010

摘要

汇聚网络是工业传感器网络的常用拓扑形式.汇聚网络的隐藏终端是影响网络吞吐率的重要因素,目前常用信道预留机制来加以解决.此外,随着物理层数据传输速率的不断提高,相对短报文的现象日渐突出,使得用于信道预留的控制报文的开销相对增加.现有的IEEE802.11 DCF不能同时有效应对这两个现象.提出了取消信道预留方式来克服相对短报文问题,而对于由于信道预约取消所导致的隐藏终端问题,则以随机发送机制解决.为了获得最优的发送概率,设计了APCSMA协议,该协议以最大化节点吞吐率为目标,提出吞吐率最大化的必要条件,基于该必要条件,在主干扰模型下推导出节点均匀分布情况下的最优报文发送概率.从理论上分析了协议的网络吞吐率、延迟和能量效率.仿真结果和分析表明,APCSMA协议对于工业无线汇聚网络具有广泛的适用性.