基于数据优先级的adhoc网络mac协议研究

《基于数据优先级的adhoc网络mac协议研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于数据优先级的Adhoc网络MAC协议研究王延年，郑晓庆(郑州大学信息工程学院，河南郑州450001)摘要：基于数拯优先级提出了一种改进的无线MAC协议数据在源节点按照一定策略被划分为不同的优先级•并且优先级信息被封装在数据帧中随数据在网络节点间移动；发送时，节点根据数据帧中能优先级调整IEEE80211DCF中的竞争窗口，僅不同优先级的数据帧使用不同的竞争窗口，以分散信這上的竞争压力•保证高优先级数据的优先发送仿真结果表明，改进后协议不但明显减少了高优先级赞据的传输时延'而且信道上的碰撞次数降低了近50%,改善了

2、网络的性能关键词:IEEE802.11;数据优先级;竞争窗口，网络节点;Adhoc中图分类号：TP39E文献标志码：A收稿日期：2010-10-10;修订日期：2010-11-16基金项目：河南省基础与前沿技术研究基金项目(72300410430)0引言无线Adhoc网络中的MAC协议负责管理和协调用户共享的信道资源，直接影响网络的性能，是目前无线Adhoc网络的研究热点0Bouattay等⑴提出根据相邻节点的数量界定节点接入信道的优先级，使具有较多邻居的节点优先占用信道，尽快跳出节点密集区域，减少中转，以降低能耗，

3、延长网络的生命周期SZhaleh-pour等⑵针对移动Adhoc网络提出了两种自适应退避算法：TBA算法根据信道竞争情况调整竞争窗口大小，适用于负载较重的网络；SBA算法则根据氏度确定数据包的优先级，使较小的数据包以较大的概率接入信道严少虎等⑶针对IEEE802.11DCF提出了一种‘‘带优先级的退避算法;'根据网络中各个节点已经发送数据量的信息以及本节点欲发送数据的优先级计算竞争窗口，其缺点是不能很好地支持实时业务，尤其在网络负载较重的时候杨玺等⑷针对可持续获得能量的情形，提出将传输的数据划分为不同的优先级，结合节

4、点的能量水平和欲发送数据的优先级采用不同的路由策略实际应用中•用户除要求Adhoc网络提供可靠的数据传递外，还会要求为突发事件的处理提供有效支持，使反映事件属性的重耍数据较一般数据具有更高的优先权快速到达目的节点.已有研究対优先级的处理只限定在节点层次，或者松据节点发送的数据量定义优先级，即使涉及到侦先级数据的传递，也只限定在数据的源节点或杲个节点，不能解决高优先级数据在网络中各个弋点上的快速传送问题为此，笔者提出改进MACI办议，使数据优先级具有可携带性，同时根据数扼优先级调整竞争窗口，从而实现高优先级数据在网络中

5、不论是源节点还是转发节点的快速传递1IEEE80211MAC协议的改进根据Adhoc网络使用的信道数目，MAC协议可分为：基丁•单信道的信道接入协议、基于双信道的信道接入协议和基于多信道的信道接入协议IEEE802.11MAC协议是典型的基于单信道的MAC协议，其中DCF方式是IEEE80211协议的基本访问控制方式在DCF工作方式下，载波侦听机制通过物理载波侦听和虚拟载波侦听來确定无线信道的状态另外使用RST/CTS机制进行信道预约，接收方在正确收到数据帧DATA时发送确认帧ACK给发送方笔者在IEEE80211D

6、CF的基础上，根据数据优先级，调整竞争窗口，使不同优先级的数据使用不同的竞争窗口，以降低信道碰撞概率，缩短传输延迟，改菩网络性能11优先级的可携带性为了判断数据的优先级以及考虑到数据要经过一次或多次转发，需要在数据帧中携带优先级的信息，以支持中间转发节点对数据优先级的识别为了保证兼容性，对802.11标准MAC数据妝格式⑸进行了扩展，在FrameControl字段与Duration/ID字段之间插入3字节的DP标记(Dat

7、O(0xC00(在Duration/ID字段中为保留字段)•节点收至iMAC数据帧时，如果检测到FrameControl字段后面Duration/ID字段的值是OxCOOO时，表明该W是携带数据优先级的数据帧；否则是IEEE80211标准的MAC数据帧.0-2112Framc(6曲alD123ControlFrameBodvFCS9JMACHeadernoIIOOOOOOOOOOOOOO图1在802.11数据帧格式中插入DP字段Fig1TheDPfieldin80211dataframe在扩展的数据帧格式屮，数据的优

8、先级用两个比特表示，可以有4个取值，分别为DP=00,01,10,11其中优先级最高时DP取值为00,表示帧中携带的是重要数据或指令，需要优先发送;DP=10时表示帧中携带的是常规数据；DP=X1(DP=01或11)时表示帧中携带数据的优先级最低，不需要可靠传送，必要时可以丢弃因此，使用扩展的数据帧格式，不论是在源肖点，转发节点还是目标节点，都