SYN-MAC: Giao thức điều khiển truy cập môi trường phân tán cho các mạng không dây đồng bộ

Mobile Networks and Applications - Tập 10 - Trang 627-637 - 2005
Hongyi Wu1, Anant Utgikar1, Nian-Feng Tzeng1
1The Center for Advanced Computer Studies, University of Louisiana at Lafayette, Lafayette

Tóm tắt

Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất một giao thức điều khiển truy cập môi trường (MAC) mới, được gọi là SYN-MAC (chữ viết tắt của SMAC đồng bộ), dựa trên phương pháp đếm ngược nhị phân được điều chỉnh cho các mạng không dây. SYN-MAC có nhiều đặc điểm hấp dẫn như tính đơn giản, độ tin cậy cao, hiệu suất lớn, sự công bằng và khả năng cung cấp chất lượng dịch vụ. Chúng tôi đánh giá SYN-MAC dựa trên xác suất va chạm, thông lượng hệ thống và độ trễ gói tin, thông qua cả phân tích và mô phỏng. Kết quả của chúng tôi cho thấy rằng, với các tham số được chọn hợp lý, SYN-MAC có thể đạt được xác suất va chạm rất thấp, khả năng chịu đựng độ trễ gói tin và hiệu suất kênh cực kỳ cao (trên 90%) dưới nhiều mức tải lưu lượng khác nhau. Do đó, SYN-MAC có thể là một sự thay thế cho IEEE 802.11 đối với các trạm không dây trong các mạng đồng bộ.

Từ khóa

#giao thức MAC #mạng không dây #đồng bộ #hiệu suất #xác suất va chạm

Tài liệu tham khảo

R. Bagrodia, R. Meyer, M. Takai, Y. Chen, X. Zeng, J. Martin, B. Park, and H. Song, PARSEC: A parallel simulation environment for complex systems, Computer (Oct. 1998) 77–85. L. Bao and J.J. Garcia-Luna-Aceves, Transmission scheduling in ad hoc networks with directional antennas,” in: Proceedings of ACM/IEEE the 8th Annual International Conference on Mobile Computing and Networking (MobiCom’02) (September 2002) pp. 48–58. V. Bharghavan, A. Demers, S. Shenker, and L. Zhang, MACAW: A media access protocol for wireless lan’s, in: Proceedings of ACM SIGCOMM ‘94 (1994) pp. 212–225. F. Borgonovo, A. Capone, M. Cesana, and L. Fratta, ADHOC MAC: A new, flexible and reliable MAC architecture for ad-hoc networks, in: Proceedings of IEEE Wireless Communications and Networking Conference (IEEE WCNC’03) (March 2003). R. Choudhury, X. Yang, R. Ramanathan, and N. H. Vaidya, Using directional antennas for medium access control in ad hoc networks,” in: Proceedings of ACM/IEEE the 8th Annual International Conference on Mobile Computing and Networking (MobiCom’02) (September 2002) pp. 59–70. J. Deng and Z. Haas, Dual busy tone multiple access (DBTMA): A new medium access control for packet radio networks, in: Proceedings of IEEE Internaltional Conference on Universal Personal Communications (ICUPC’98) (Oct. 1998) pp. 973–977. ETSI, Hiperlan Functional Specification, ETSI Draft Standard, 1995. J.J. Garcia-Luna-Aceves and Chane L. Fullmer, “Floor acquisition multiple Access (FAMA) in single-channel wireless networks,” ACM Mobile Networks & Applications Journal (MONET) 4(3) (1999) 157–174. V.K. Garg and J.E. Wilkes, Wireless and Personal Communications Systems (Prentice Hall, 1996). IEEE, IEEE std 802.11–Wireless LAN media access control (MAC) and physical layer (PHY) specifications, 1997. E. Jung and N.H. Vaidya, A power control MAC protocol for ad hoc networks,” in: Proceedings of ACM/IEEE the 8th Annual International Conference on Mobile Computing and Networking (MobiCom’02) (Sept. 2002) pp. 36–47. P. Karn, MACA: A new channel access method for packet radio, in: Proceedings of ARRL/CRRL Amateur Radio 9th Computer Networking Conference (Sept. 1990) pp. 134–140. Y. Ko, V. Shankarkumar, and N.H. Vaidya, “Medium access control protocols using directional antennas in ad hoc networks,” in: Proceedings of IEEE Conference on Computer Communication (INFOCOM’00) (March 2000) pp. 13–21. Y.D Lin and Y.C Hsu, Multihop cellular: A new architecture for wireless communication, in: Proceedings of IEEE Conference on Computer Communications (INFOCOM’00) (March 2000) pp. 1273–1282. J. Monks, V. Bharghavan, and W. Hwu, “A power controlled multiple access protocol for wireless packet networks,” in: Proceedings of IEEE Conference on Computer Communication (INFOCOM’01) (April 2001) pp. 219–228. A. Nasipuri and S. Das, Multichannel CSMA with signal power-based channel selection for multihop wireless networks, in: Proceedings of IEEE Fall Vehicular Technology Conference (VTC Fall 2000) (September 2000) pp. 211–218. A. Nasipuri and S. Das, Multichannel CSMA with signal power-based channel selection for multihop wireless networks, in: Proceedings of IEEE Fall Vehicular Technology Conference (VTC Fall 2000) (September 2000) pp. 211–218. A. Nasipuri, J. Zhuang, and S. Das, A multichannel CSMA MAC protocol for multihop wireless networks, in: Proceedings of IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC’99), September 1999. A. Tanenbaum, Computer Networks (Prentice Hall, 2003). F. Tobagi and L. Klienrock, Packet scheduling in radio channel: Part II—The hidden terminal problem in carrier sense multiple access and the busy tone solution,” IEEE Tranctions on Communications 23, (1975) 1417–1433. Wei Ye, John Heidemann, and Deborah Estrin, An energy-efficient MAC protocol for wireless sensor networks, in: Proceedings of IEEE Conference on Computer Communication (INFOCOM’02) (2002) pp. 1567–1576. S.L. Wu, C.Y. Lin, Y.C. Tseng, and J.P. Sheu, A New Multi-Channel MAC Protocol with On-Demand Channel Assignment for Mobile Ad Hoc Networks, in: Proceedings of International Symposium on Parallel Architectures, Algorithms and Networks (Dec. 2000) pp. 232–237. X.-X. Wu, B. Mukerjee, and S.-H. Chan, MACA—An efficient channel allocation scheme in cellular networks, in: Proceedings of IEEE Global Telecommunications Conference (Globecom’00) (Nov. 2000) vol. 3, pp. 1385–1389. Y. Li, H. Wu, D. Perkins, N. Tzeng, and M. Bayoumi, MAC-SCC: Medium Access Control with a Separate Control Channel for Multihop Wireless Networks, in: Proceedings of Workshop on Mobile and Wireless Networks (MWN 2003) (May 2003). H. Wu, C. Qiao, S. De, and O. Tonguz, Integrated cellular and ad-hoc relay systems: iCAR, IEEE Journal on Selected Areas in Communications Special Issue on Mobility and Resource Management in Next Generation Wireless System 19(10) (Oct. 2001). S. Wu and Y. Tseng, Intelligent medium access for mobile ad hoc networks with busy tones and power control, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 18(9) (2000) 1647–1657. S. Xu and T. Saadawi, Revealing the Problems with 802.11 MAC protocol in multi-hop wireless ad hoc networks,” Journal of Computer Networks 38(4) (2002) 531–548. T. You, C.-H. Yeh, and H. Hassanein, A new class of collision-prevention MAC protocols for ad hoc wireless networks, in: Proceedings of IEEE International Conference on Communications (IEEE ICC’03), May 2003.