基于异构MIMO自组织网络的MAC层设计
2012-06-27江兴祥叶才慧卢伟山
电信科学 2012年4期
江兴祥,叶才慧,卢伟山
(华南理工大学 广州 510640)
1 引言
自组织网络采用分布式控制管理,节点之间的通信不需要任何基础设施的帮助,因此能在突发事件、灾难救护与军事上快速地进行安装布置。由于缺乏基础设施的管理,各节点是对等的关系,都能够随时接入信道。为了避免传输碰撞,IEEE 802.11的DCF协议[1]通过CSMA/CA技术以确保网络节点在信道繁忙时必须保持沉默,使得同一时间只允许单个节点接入信道并发送单个数据分组,其结果是极大地限制了自组织网络的吞吐量。一种有效的解决办法 是 将 MIMO(multiple input multiple output)技 术[2,3]应 用于自组织网络中。利用MIMO的空间复用能力,竞争获得信道使用权的节点可以同时发射多个数据流,但是受制于单个节点的发射需求,网络吞吐量提升受限。因此,参考文献[4]~[7]提出了相关的改进方案。
[4]提出了一种MIMA-MAC协议方案,该方案通过两次RTS-CTS握手允许两个节点使用一半的天线同时发射多个数据分组。参考文献 [5]提出了一种MIMA-MAC-AS改进方案,节点能够选择最优的天线子集合进行传输,从而获取分集增益。但是参考文献[4]和参考文献[5]的协议方案要求所有节点必须安装相同数目的天线,其结果是不利于新节点的接入。为了克服上述缺点,参考文献[6]提出了一种PRP-MAC方案,通过并行的RTS控制分组处理,不仅适用于异构MIMO环境中,还总是能够最大化可发射数据分组的数目。由于PRP-MAC的非完全同步,数据分组和控制分组可能存在冲突,参考文献[7]提出了相关的改进方案,进一步提高了异构MIMO网络的吞吐量。……
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