70、基于超宽带的无线个人局域网中功率感知多跳分组中继MAC协议解析

基于超宽带的无线个人局域网中功率感知多跳分组中继MAC协议解析

1. WPAN相关基础概念

WPAN（无线个人局域网）是一种短距离个人通信系统，设备通常可在约10米范围内交换数据。其采用IEEE 802.15.3标准的微微网超帧结构，包含竞争接入周期（CAP）和无竞争接入周期（CTAP）。
- CAP ：若信标中表明存在CAP，设备可使用载波侦听多址接入/冲突避免（CSMA/CA）作为介质访问机制，在此期间发送命令或异步数据。
- CTAP ：基于时分多址（TDMA）机制进行信道访问，用于数据或命令传输。管理CTA（MCTAs）可分配给设备，或设备使用时隙ALOHA机制进行访问。

WPAN覆盖范围通常围绕人或物体，在各个方向至少覆盖10米。为扩展微微网覆盖范围，引入了子微微网和邻居微微网的概念：
- 子微微网 ：可由父微微网协调器（PNC）将部分计算需求转移到子微微网PNC，以扩大覆盖范围。
- 邻居微微网 ：依赖父微微网，从父PNC获取专用CTA，目的是在无空闲物理层时，实现不同微微网之间的频率共享。

2. 现有路由协议问题分析

由于IEEE 802.15.3标准未定义中继方案，传统自组织路由协议（如AODV）采用跳数作为路由选择标准，倾向于将PNC作为中间节点。因为从任何源到任何目的地通过PNC的跳数为2，且一旦选择通过PNC的路由，除非发生PNC切换过程，否则无法更改。这会导致以下问题：
- 流量集中问题 ：所有流