第三章AdHoc网络的信道接入协议.pptx

第三章第三章Ad Hoc 网络的信道接入协议网络的信道接入协议2024/5/7 周二13.1 信道接入协议简介3.3 信道接入协议应具备的特性3.2 面临的问题Ad Hoc 网络的信道共享方式隐终端和暴露终端问题节点移动的影响主要内容2024/5/7 周二2Ad Hoc 网络具有特殊性基于固定的或有中心的网络协议不能满足 Ad Hoc 网络的需要,蜂窝移动通信系统中使用的有中心的信道接入技术和传统的基于共享广播信道的信道接入技术均无法直接应用到 Ad Hoc 网络中因而需要专门设计适用于 Ad Hoc 网络的信道接入协议背 景2024/5/7 周二33.1 信道接入协议简介Ad Hoc 网络协议栈的分层结构2024/5/7 周二43.1 信道接入协议简介应用服务和传输服务为Ad Hoc 网络终端的应用程序提供服务转发和路由完成网络层的功能链路控制子层完成连接控制、分簇等与信道无关的链路层控制功能信道接入子层控制节点接入无线信道，为上层提供快速、可靠的报文传送支持物理层的功能由电台来完成，一般以独立电台模块的形式来配置Ad Hoc 网络协议栈的分层结构2024/5/7 周二5由于Ad Hoc 网络具有特殊的网络组织形式和特性，信道接入协议面临着很多问题，如不同的信道共享方式、隐终端问题和暴露终端问题等Ad Hoc 网络的信道接入协议必须设法解决这些问题，以减少或消除这些问题带来的负面影响3.2 存在的问题2024/5/7 周二6在一般的通信网络中，信道的共享方式一般有三种：1、点对点 2、点对多点 3、多点共享3.2.1 Ad Hoc 网络的信道共享方式2024/5/7 周二7Ad Hoc 网络的无线信道也是一个共享的广播信道，当一个节点发送报文时，只有在它覆盖范围内的节点（称为邻居节点）才能够收到，而覆盖范围外的节点感知不到任何通信的存在，我们称 Ad Hoc 网络的这种共享信道为多跳共享广播信道3.2.1 Ad Hoc 网络的信道共享方式2024/5/7 周二8带来的直接影响就是报文冲突与节点所处的地理位置相关。一个节点正确收到了一个报文，而该报文可能会在另一个节点处发生冲突。也可能报文在接收节点处发生了冲突，但发送节点丝毫觉察不到。发送节点和接收节点感知到的信道状况不一定相同，这会带来隐终端、暴露终端等一系列的问题3.2.1 Ad Hoc 网络的信道共享方式2024/5/7 周二9隐终端定义：隐终端是指在接收节点的覆盖范围内而在发送节点覆盖范围外的节点。隐终端因听不到发送节点的发送而可能向同样的接收节点发送报文，造成报文在接收节点处冲突。冲突后发送节点要重传冲突的报文，从而降低了信道的利用率。所以，Ad Hoc 网络信道接入协议必须要尽量解决隐终端问题。3.2.2 隐终端和暴露终端问题2024/5/7 周二10隐终端分类：隐终端又可以分为隐发送终端和隐接收终端。在单信道条件下，隐发送终端问题可以通过在发送数据报文前的控制报文握手来解决。但隐接收终端问题无法在单信道条件下得到解决。3.2.2 隐终端和暴露终端问题节点A的天线覆盖范围节点C的天线覆盖范围节点D的天线覆盖范围2024/5/7 周二11暴露终端定义：暴露终端是指在发送节点覆盖范围之内而在接收节点覆盖范围之外的节点。暴露终端因听到发送节点的发送而延迟发送。但因为它在接收节点的通信范围之外，它的发送实际上并不会造成冲突。这就引入了不必要的延迟。3.2.2 隐终端和暴露终端问题2024/5/7 周二12暴露终端分类：暴露终端可分为暴露发送终端和暴露接收终端。在单信道条件下，暴露接收终端问题是不可能解决的，因为所有发送给暴露接收终端的报文都会产生冲突。而用于解决隐终端问题的握手机制也无法解决暴露发送终端的问题，因暴露发送终端根本就无法与目的节点成功握手。因此，在单信道条件下暴露终端问题根本无法得到解决。3.2.2 隐终端和暴露终端问题2024/5/7 周二13暴露终端3.2.2 隐终端和暴露终端问题2024/5/7 周二14Ad Hoc 网络中的节点是移动的，这会造成网络拓扑结构不断变化。Ad Hoc 网络的路由协议要适应这种动态变化的拓扑结构，提供正确的路由。节点移动对信道接入协议也有一定的影响。当一对节点正在通信时，因移动而进入接收节点通信范围的节点（被称为入侵节点）可能会发送（或正在发送）数据而引起报文冲突。3.2.3 节点移动的影响2024/5/7 周二151.高空间复用度2.避免报文间冲突3.提供冲突解决方法4.硬件无关性5.公平性6.其他3.3 信道接入协议应具备的特性2024/5/7 周二16谢谢谢谢!2024/5/7 周二17