第三章 Ad Hoc 网络的信道接入协议ppt课件

第三章AdHoc网络的信道接入协议 主要内容 AdHoc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AdHoc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AdHoc网络中因而需要专门设计适用于AdHoc网络的信道接入协议 背景 3 1信道接入协议简介 AdHoc网络协议栈的分层结构 3 1信道接入协议简介 应用服务和传输服务为AdHoc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 AdHoc网络协议栈的分层结构 由于AdHoc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AdHoc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 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 1AdHoc网络的信道共享方式 AdHoc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AdHoc网络的这种共享信道为多跳共享广播信道 3 2 1AdHoc网络的信道共享方式 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 1AdHoc网络的信道共享方式 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 AdHoc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 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 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 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 暴露终端 3 2 2隐终端和暴露终端问题 AdHoc网络中的节点是移动的 这会造成网络拓扑结构不断变化 AdHoc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 1 高空间复用度2 避免报文间冲突3 提供冲