MIMO链路ad hoc网络中一种新的MAC协议

doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.03.001

J4 ›› 2010, Vol. 37 ›› Issue (3): 385-390+422.doi: 10.3969/j.issn.1001-2400.2010.03.001

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MIMO链路ad hoc网络中一种新的MAC协议

陈丹;李建东;李长乐

(西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室，陕西西安 710071)

收稿日期:2009-01-12 出版日期:2010-06-20 发布日期:2010-07-23
通讯作者: 陈丹
作者简介:陈丹(1984-)，男，西安电子科技大学博士研究生，E-mail: danchen@pcn.xidian.edu.cn．
基金资助:
国家杰出青年科学基金资助项目(60725105);973计划课题资助项目(2009CB320404);长江学者和创新团队发展计划资助项目(IRT0852);863计划课题资助项目(2007AA01Z217); 国家自然科学基金资助项目(60702057,60972047,60972048);高等学校创新引智计划资助项目(B08038);教育部科学技术研究重点资助项目(107103);国家重点实验室专项基金资助项目(ISN01080301)

Novel MAC protocol for MIMO link ad hoc networks

CHEN Dan;LI Jian-dong;LI Chang-le

(State Key Lab. of Integrated Service Networks, Xidian Univ., Xi'an 710071， China)

Received:2009-01-12 Online:2010-06-20 Published:2010-07-23
Contact: CHEN Dan

摘要/Abstract

摘要：

针对支持MIMO的并行RTS处理(PRP) MAC中分组的冲突导致网络通过量减小的问题，提出了基于五阶段预约的改进MAC协议(FPR-PRP MAC)．该协议采用同步的时间结构，通过五阶段预约使网络节点获得传输时隙号．在信息时隙，根据预约的结果，一部分节点可以优先发送RTS分组，其他节点再通过竞争发送RTS分组．接收节点根据收到的全部RTS决定允许各发送节点使用的数据流数目，并将此允许值携带在CTS中回复给发送节点．FPR-PRP MAC将预约与竞争相结合的机制减少了网络中RTS冲突，同步的时间结构消除了控制分组和数据分组的冲突，因此可以有效地改善网络性能．仿真结果表明，在网络比较繁忙的情况下，与PRP MAC相比，FPR-PRP MAC可以大幅增加网络中流控方式发送的分组数，并提高网络的通过量．

关键词: 多输入多输出, ad hoc网络, MAC协议

Abstract:

Considering the throughput reduction caused by the packet collision of the PRP MAC, a novel MAC based on five phase reservation (FPR-PRP MAC) is proposed. The FPR-PRP MAC adopts a synchronous time structure, and it allows the nodes in the network to acquire transmission slot numbers through five phase reservation. Then in information slots, some nodes can transmit RTS packets with higher priority according to the reservation results, and other nodes contend with each other to transmit RTS packets. A receiving node determines the maximum allowable number of data streams according to all the RTS packets it has received, and put this number in the CTS packet to reply to the transmitter. The mechanism of combining reservation with contention in FPR-PRP MAC reduces the collisions of RTS packets in the network. Moreover, the synchronous time structure in FPR-PRP MAC eliminates the collisions of the control packet with the data packet. Therefore, the proposed FPR-PRP MAC can improve the performance of the network effectively. Simulation results show that, in a heavy load situation, compared with the PRP MAC, the FPR-PRP MAC can transmit many more packets in a stream-controlled way, and increase the network throughput.

Key words: MIMO, ad hoc networks, MAC protocol

陈丹;李建东;李长乐. MIMO链路ad hoc网络中一种新的MAC协议[J]. J4, 2010, 37(3): 385-390+422.

CHEN Dan;LI Jian-dong;LI Chang-le. Novel MAC protocol for MIMO link ad hoc networks[J]. J4, 2010, 37(3): 385-390+422.

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Novel MAC protocol for MIMO link ad hoc networks

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