針對高速車間通訊之媒介存取控制技術

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1、針對高速車間通訊之媒介存取控制技術方凱田國立交通大學電信工程系計畫編號：NSC-95-2218-E-009-014一、摘要天線要素成為合理且可實行的考量，並可應用於具有高速移動特性的車間隨意網路（VehicularAdhoc近年來，在各領域中已有相當多關於方向性天線Network,VANET）之中。在方向性天線與全向性天線的研究。方向性天線的使用可以減少無線電的干擾影相較之下，方向性天線擁有空間重複使用（Spatial響，因此無線媒介的使用率可以獲得明顯地改善。在Reuse）、增加傳輸覆蓋範圍（Coverag

2、eofTransmission此計畫中，我們針對方向性天線的技術來輔助媒介存）以及增進網路效能等優點。取控制層上的通訊協定設計。在計畫中，提出應用在許多研究學者以方向性天線為基礎設計各種不同車間隨意網路上的「感知位置及移動性的媒介存取控型態的媒介存取控制協定。早期所提出的媒介存取控制通訊協定」(LocationandMobilityAwareMedium制協定利用方向性天線傳送資料封包，但RTS/CTSAccessControlProtocol,LMA)，藉由預測行動裝置的控制封包卻是利用全向性天線傳送，因此

3、傳輸範圍與位置及速度來增強在使用方向性天線時，行動節點之空間重複使用受到限制是此協定的主要缺點。其後之間的通訊聯結強度。此外，在所提出的LMA通訊協研究亦是利用此種天線形態分配，但不同的地方在於定中，使用方向性探測(DirectionalListen)來減緩方向其採取事先公告策略。也就是說，傳送節點在傳送資性天線常出現的遮蔽問題(DeafnessProblem)。當行動料封包之前會先發送包含資料傳送型態（Traffic節點在網路中隨意移動時，空間的使用率(SpatialPattern）的訊息封包給鄰近的節點。

4、然而這樣的事先Reuse)以及尋找路徑的效率將獲得顯著改善。除此之公告機制會產生大量的控制封包，進而導致網路傳輸外，在所提出的LMA通訊協定中加入了方向性信標效能降低。此外，DMAC/MMAC協定是一個眾所周(DirectionalBeacon)的控制封包，來確保某個行動節知以方向性天線為基礎的媒介存取控制協定。該協定點改變移動方向或是移動速度後、其他節點可獲得正無論是RTS/CTS控制封包或者DATA/ACK資料封包確的位置以及移動性資訊。最後，從模擬結果可驗證皆採用方向性天線來傳送。如圖二所示，欲進行資料

5、所提出的LMA通訊協定、將可大幅提昇行動節點在傳送的節點A利用方向性天線傳送RTS封包網路中移動時的整體效能表現。（Directional-RTS，D-RTS）給資料接收節點B，然後節點B亦利用方向性天線傳送CTS封包（Directional-CTS，D-CTS）給節點A，接著兩個節點持續使用方向性天線進行資料封包（DATA）與確認封包（ACK）的交互傳送。DMAC/MMAC協定雖然有效增進空間的重覆使用率，但卻存有兩個重要的缺點：（1）MANET網路中的每一個行動節點都必須知道該網路中所有行動節點的位置資訊

6、；（2）隱藏節點（HiddenTerminal）和遮蔽（Deafness）問題尚未被解決。此外，CircularRTS媒介存取控制協定利用方向性天線傳輸範圍是傳統全向性天線範圍兩倍大的特性，朝各個方向傳送RTS封包來解決DMAC/MMAC產生的部分問題，然而此方法將產生大量的控制封包，進而導致網路傳輸效能大幅降低。三、計畫說明本研究計畫以方向性天線為基礎，設計在VANET圖一、DMAC和LMAMAC協定概要圖示環境中具感知位置與移動速度資訊的媒介存取控制協定（LocationandMobilityAwareM

7、ediumAccess二、背景及文獻介紹ControlProtocol,LMA）。我們所提出的LMA媒介存取控制協定是以方向性天線為基礎，將行動節點間的近年來有許多利用全向性天線（Omni-Directional相對移動資訊加入考量。資料傳送端藉由預測接收端Antenna）的媒介存取控制協定被提出應用於隨意無線的位置與移動資訊，動態調整自己的方向性天線以進網路（MobileAdhocNetwork,MANET）中，例如IEEE行資料傳送。在以方向性天線為基礎的VANET環境802.11通訊協定。然而以全向性天

8、線為基礎的媒介保中，藉由我們所提出的O-Listen/O-RTS（Omni-Listen/留機制將導致空間使用率（SpatialUtilization）及鏈結Omni-RTS）和D-Listen/D-RTS（Directional-Listen/可靠程度（LinkReliability）大幅降低。隨著智慧型天Directional-RTS）機制將可減緩Deafness問題，同時線的技術演進，設計媒介