77、无线自组网中的介质访问控制与可靠路由算法

无线自组网中的介质访问控制与可靠路由算法

一、无线自组网介质访问控制协议

（一）背景与需求

近年来，无线通信环境发展迅速，移动电话和无线互联网用户数量显著增加。为满足用户需求，无线技术不断改进。自组网由于其无基础设施的特点，发展相对较慢，在介质访问控制（MAC）协议领域，传统的隐藏终端和暴露节点问题难以解决。传统的TDMA和FDMA方案不适用于自组网，且许多MAC协议未考虑主机移动性，因此需要新的MAC协议。

（二）相关工作

1. 多址冲突避免（MACA）
   • 原理 ：旨在使用全向天线创建可用的单频自组网，通过RTS - CTS - DATA的三次握手解决隐藏终端和暴露节点问题。发送方先发送RTS帧预留信道，阻止其相邻节点传输；接收方发送CTS帧允许发送，阻止其相邻节点传输，避免冲突。
   • 问题 ：在RTS - CTS阶段会发生冲突，无载波侦听机制，每个移动主机在监听到RTS或CTS控制消息后需添加随机等待时间。若多个站点同时发送RTS帧，会发生冲突，站点需随机等待并重试，每次重试平均间隔加倍。
2. 双忙音多址接入（DBTMA）
   • 起源 ：由斯坦福大学的Fouad Tobagi教授提出忙音概念，用于解决隐藏终端问题。Zygmunt Haas将其应用于自组网。
   • 原理