面向工业无线汇聚网络的高吞吐率MAC协议

摘要：

汇聚网络是工业传感器网络的常用拓扑形式.汇聚网络的隐藏终端是影响网络吞吐率的重要因素,目前常用信道预留机制来加以解决.此外,随着物理层数据传输速率的不断提高,相对短报文的现象日渐突出,使得用于信道预留的控制报文的开销相对增加.现有的IEEE802.11 DCF不能同时有效应对这两个现象.提出了取消信道预留方式来克服相对短报文问题,而对于由于信道预约取消所导致的隐藏终端问题,则以随机发送机制解决.为了获得最优的发送概率,设计了APCSMA协议,该协议以最大化节点吞吐率为目标,提出吞吐率最大化的必要条件,基于该必要条件,在主干扰模型下推导出节点均匀分布情况下的最优报文发送概率.从理论上分析了协议的网络吞吐率、延迟和能量效率.仿真结果和分析表明,APCSMA协议对于工业无线汇聚网络具有广泛的适用性.

关键词：媒体接入、汇聚、隐藏终端、信道预留、干扰模型

所属期刊栏目：44

分类号：TP391(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金61003307,61173132;中国石油大学北京科研基金ZX20150089;国家科技重大专项2014ZX03006-003

在线出版日期：2017-06-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：53-60