一种车载自组织网络的媒体接入控制协议
2018-11-27ResVMACNovelMediumAccessControlProtocolforVehicularAdhocNetworks
(Res VMAC:A Novel Medium Access Control Protocol for VehicularAd hoc Networks)
高效的媒体访问控制(MAC)是所有无线网络通信架构的关键部分。节点需要通过MAC协议来有效地进行媒体访问。车载自组织网络(VANET)是一种将要大规模部署的新兴网络技术。在VANET动态拓扑网络中,车辆的高速移动性会增大保障传输数据可靠性的难度。
通过MAC协议,车辆能够快速预留可用时隙(BCH),这对需要发接入媒体的车辆至关重要。在两个比较先进的媒体接入控制协议MARR-ALOHA和RR-ALOHA中,车辆在发送数据帧后,不能立即预留BCH。如果车辆没有得到关于该帧数据的BCH确认,它会发送下一帧数据,直到成功预留BCH。
MARR-ALOHA和 RRALOHA是一种分布式协议,将时间分割成固定长度的虚拟帧,每个虚拟帧由N个预留时隙组成,车辆必须预留BCH才能访问无线信道。想要发送数据的车辆需监视一个频道的虚拟帧,通过在该频道发送帧信息,和其他车辆争夺BCH,以便获得媒体接入机会。
文中提出了一种新的VANET MAC协议即Res VMAC协议,它允许车辆比现有协议更快地进行BCH预留。在Res VMAC中,如果一个节点想要发送数据,会在虚拟帧时间段内随机选择多个微小时隙,争用一个或多个空闲的BCH,这会增大车辆成功预留BCH的概率。且当车辆至少成功预留一个BCH后,在下一个虚拟帧时间段,会再次争用空闲的BCH。
文中分别对使用Res VMAC、MARR-ALOHA或RR-ALOHA媒体接入协议的通信模型进行仿真,进行性能比较,结果表明采用文中提出的Res VMAC协议进行媒体接入控制,其关键性能指标比采用两个较先进的媒体接入控制协议高,这证明了Res VMAC协议的有效性。