[信息與通信]mac層協(xié)議-wenkub.com
2024-10-15 22:17 本頁(yè)面
【正文】 如圖所示 ,B向 C發(fā)送 RTS， C因緩沖區(qū)快占滿(mǎn)不發(fā)送 CTS，而是發(fā)送 RTS給 D ? 這個(gè)方法的優(yōu)點(diǎn)是減少了早睡問(wèn)題發(fā)生的可能性，在一定程度上能夠控制網(wǎng)絡(luò)的流量。 A在接收到 CTS之后發(fā)送一個(gè)與 FRTS長(zhǎng)度相同的 DS幀，該幀不包含有用信息，只是為了保持 AB對(duì)信道的占用，在發(fā)送 DS之后 A立即向 B發(fā)送數(shù)據(jù)信息 ? 由于采用了 FRTS機(jī)制。下面對(duì)這兩種方法進(jìn)行介紹。 那么當(dāng) C收到 B發(fā)出的 CTS時(shí) ， 會(huì)觸發(fā)一個(gè)新的監(jiān)聽(tīng)時(shí)間段 ， 使 C保持監(jiān)聽(tīng)狀態(tài) 。 ? 下面對(duì)早睡問(wèn)題進(jìn)行舉例說(shuō)明 。 ? 串?dāng)_避免機(jī)制能夠顯著減少串?dāng)_帶來(lái)的能量損耗。 TMAC協(xié)議中，當(dāng)鄰居節(jié)點(diǎn)還處于通信狀態(tài)時(shí)，節(jié)點(diǎn)不應(yīng)該進(jìn)行睡眠。如果節(jié)點(diǎn)接收到不同的調(diào)度方式 ， 則節(jié)點(diǎn)融合兩種調(diào)度方式 ， 在最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入監(jiān)聽(tīng)狀態(tài) 。通過(guò)周期性發(fā)送 SYNC幀來(lái)保持節(jié)點(diǎn)之間的同步，具體過(guò)程如下： ? 節(jié)點(diǎn)上電啟動(dòng)后 ， 首先進(jìn)行一段時(shí)間的監(jiān)聽(tīng) 。 – (3)物理層指示有的無(wú)線信道忙。 基于競(jìng)爭(zhēng) MAC協(xié)議 —— TMAC協(xié)議 偵 聽(tīng)休 眠T AT A T A偵 聽(tīng)偵 聽(tīng) 休 眠 休 眠? 在活躍狀態(tài)下，節(jié)點(diǎn)可能保持監(jiān)聽(tīng)，也可能發(fā)送數(shù)據(jù)。 基于競(jìng)爭(zhēng) MAC協(xié)議 —— TMAC協(xié)議 基本思想 ： TMAC協(xié)議中 ， 數(shù)據(jù)的發(fā)送都是以突發(fā)方式進(jìn)行 ， 如圖所示為 TMAC協(xié)議進(jìn)行調(diào)度的基本方法 。 節(jié)點(diǎn)為整個(gè)傳輸預(yù)留信道 ， 當(dāng)一個(gè)分段沒(méi)有收到ACK響應(yīng)時(shí) ， 節(jié)點(diǎn)便自動(dòng)將信道預(yù)留向后延長(zhǎng)一個(gè)分段傳輸時(shí)間 ， 并重傳該分段 ， 整個(gè)傳輸過(guò)程中 DATA和 ACK都帶有通信剩余時(shí)間信息 ， 鄰居節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)此時(shí)間信息避免串?dāng)_ 。兩者的區(qū)別在于當(dāng)鄰居節(jié)點(diǎn)處于通信過(guò)程中時(shí)， SMAC協(xié)議的節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠狀態(tài)。 基于競(jìng)爭(zhēng)的 MAC協(xié)議 —— SMAC協(xié)議 ? SMAC協(xié)議中，在 RTS/CTS幀中部帶有目的地址和本次通信的持續(xù)時(shí)間信息，接收到該幀后，如果發(fā)現(xiàn)目的地址不是本地地址，節(jié)點(diǎn)馬上進(jìn)入睡眠狀態(tài)，并將此次通信的持續(xù)時(shí)間存儲(chǔ)到本地的 NAV中。 傳感器網(wǎng)絡(luò)往往來(lái)用多跳通信，而節(jié)點(diǎn)的周期性睡眠會(huì)導(dǎo)致通信延遲的累加。 如果在這段偵聽(tīng)時(shí)間內(nèi)收到其他節(jié)點(diǎn)的調(diào)度信息 ， 則將它的調(diào)度周期設(shè)置為與鄰居節(jié)點(diǎn)相同 ， 并在等待一段隨機(jī)時(shí)間后廣播它的調(diào)度信息 。在睡眠階段 ， 節(jié)點(diǎn)關(guān)掉無(wú)線收發(fā)設(shè)備進(jìn)行節(jié)能 ， 并將這期間收到的數(shù)據(jù)緩存起來(lái) ， 等到偵聽(tīng)階段時(shí) ， 將緩存的數(shù)據(jù)集中發(fā)送出去 。 ? (2)當(dāng)節(jié)點(diǎn)正在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí) ， 根據(jù)數(shù)據(jù)幀特殊字段讓每個(gè)與此次通信無(wú)關(guān)的鄰居節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠狀態(tài) ， 減少串?dāng)_帶來(lái)的能量損耗 。 SMAC針對(duì)能量浪費(fèi)的幾個(gè)主要原因 ， 如空閑偵聽(tīng) 、 碰撞重傳 、 串音和控制消息等采用了如下機(jī)制進(jìn)行節(jié)能： /休眠的低占空比的工作方式； ，簇內(nèi)采用一致的睡醒時(shí)間表 : 、 RTS/CTS握手機(jī)制以及隨機(jī)退避訪問(wèn)信道的方式避免碰撞和串音 。 若在達(dá)到退避時(shí)間前信道忙 ， 則中止退避計(jì)時(shí)器中止并繼續(xù)偵聽(tīng)信道 ， 直到信道持續(xù)空閑 DIFS后再繼續(xù)退避定時(shí)器的計(jì)時(shí) ，退避狀態(tài)結(jié)束后 ， 節(jié)點(diǎn)就接入信道開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù) 。 上述各幀間間隔滿(mǎn)足關(guān)系： DIFSPIFSSIFS。 三種幀間間隔分別為： ? （ 1） SIFS（ shortIFS）：最短幀間間隔。 基于競(jìng)爭(zhēng)的 MAC協(xié)議 —— MAC協(xié)議 解決第一個(gè)問(wèn)題 :如何通過(guò)載波偵聽(tīng)確定無(wú)線信道的狀態(tài) 聽(tīng)兩種偵聽(tīng)方式，前者由物理層提供，后者由 MAC層提供，我們研究的是 MAC協(xié)議，所以只討論虛擬載波偵聽(tīng)。 它通過(guò)訪問(wèn)接入點(diǎn) （ access point， AP） 協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)收發(fā) ， 通過(guò)輪詢(xún)方式查詢(xún)當(dāng)前哪些節(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)發(fā)送的請(qǐng)求 ，并在必要時(shí)給予數(shù)據(jù)發(fā)送權(quán) 。 ? 分布式協(xié)調(diào) DCF和 點(diǎn)協(xié)調(diào) PCF兩種訪問(wèn)控制方式 ， 其中 DCF方式是 方式 。 ? (5)與其他層協(xié)議的協(xié)同。 – 網(wǎng)絡(luò)效率包括網(wǎng)絡(luò)的公平性、實(shí)時(shí)性、網(wǎng)絡(luò)吞吐量以及帶寬利用率等。 ? （ 2）可擴(kuò)展性。
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