解析車(chē)載自組網(wǎng)的發(fā)展與應用情況

　　為了避免在隨機信道接入機制下的保留請求沖突，一種電路交換廣播連接（CSBC，circuit.switched broadcast channe1）被引入，它主要用來(lái)作為信令目的。如果在幀中沒(méi)有足夠的容量來(lái)支撐數據的發(fā)送，節點(diǎn)就可以利用CSBC來(lái)發(fā)送額外容量保留請求，如圖3所示。

　　4.2 接入方式

　　MAC層主要是完成無(wú)線(xiàn)資源分布式仲裁和管理的工作，其接入方式首先需要考慮的是一個(gè)公平性的問(wèn)題，可以從兩個(gè)角度進(jìn)行考慮：①從節點(diǎn)的角度出發(fā)，力圖保證節點(diǎn)之間占用的信道帶寬相等。②從業(yè)務(wù)流的角度考慮，力圖保證業(yè)務(wù)流之間占用的信道帶寬相等。但是，不論從哪個(gè)角度考慮該問(wèn)題，最終都歸結為如何在MAC協(xié)議中確保每個(gè)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的公平接入。

　　4.2.1 802.11DCF

　　目前，應用較為廣泛的自組網(wǎng)MA C 協(xié)議是IEEE 802.11DCFt2sl協(xié)議。該協(xié)議基于CSMA／CA，節點(diǎn)首先通過(guò)競爭進(jìn)行 rS，CTS信息的交互，在此基礎上實(shí)現信道的分配，過(guò)程如圖4 所示。

　　802.11DCF協(xié)議在本質(zhì)上是以較小的RTS，CTS分組的交互，分配較大的無(wú)線(xiàn)資源，從而提高無(wú)線(xiàn)資源的利用率。

　　圖中發(fā)送方在發(fā)送數據之前應先發(fā)控制幀RTS；如果接收方收到RTS，在SIFS時(shí)間后用控制幀CTS對RTS進(jìn)行確認；發(fā)送方收到確認的CTS，在等待SIFS時(shí)間后發(fā)數據包；接收方收到數據包，在等待SIFS時(shí)間后用ACK確認；發(fā)送方收到ACK后，數據包發(fā)送完畢。

　　然而，802.11DCF協(xié)議是為支持分組突發(fā)業(yè)務(wù)而設計的，它不支持實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。另外，802.11DCF協(xié)議采用的時(shí)間隨機退避機制不適用于同步網(wǎng)絡(luò )。

　　而車(chē)載自組網(wǎng)對數據的實(shí)時(shí)性要求很高，適合采用基于預約方式的同步MAC協(xié)議，因此基于競爭方式的802.11DCF不太適合在車(chē)載自組網(wǎng)中應用。

　　4.2.2 RR—ALOHA

　　在車(chē)間通信中要求具備較多的是廣播特性，因此對MAC層的可靠性要求非常嚴格。目前，對無(wú)連接業(yè)務(wù)的可靠性保證研究不多，針對車(chē)載自組網(wǎng)的可靠廣播研究也很少，目前提出的方法有：在廣播中增加控制幀劃分路段轉發(fā)數據包等。為了實(shí)現上述的分布式接入策略，根據車(chē)載自組網(wǎng)的特點(diǎn)提出了一種新的隨機接入方式RR—ALOHA [ （reliable reservation AL OHA），該協(xié)議在R—ALOHA基礎上改進(jìn)：

　?、俳鉀Q了隱藏終端和暴露終端的問(wèn)題；

　?、?通過(guò)每幀周期廣播幀信息（FI，frame information），使所有的鄰節點(diǎn)都知道每一個(gè)時(shí)隙的信道使用狀況，從而使RR—AL OHA協(xié)議能夠在車(chē)載自組網(wǎng)中正確運行。FI是發(fā)送節點(diǎn)感知的前一幀的時(shí)隙狀態(tài)信息。RR—AL OHA 可以在不同的物理層標準下使用，尤其適合采用時(shí)隙結構的物理層。當有節點(diǎn)加入時(shí)，先偵聽(tīng)一幀的時(shí)間，然后選擇一個(gè)空閑時(shí)隙發(fā)送一個(gè)分組，來(lái)預約這個(gè)時(shí)隙。如果鄰節點(diǎn)正確接收到了該分組，則在它的FI中標示出來(lái)。當新加入的節點(diǎn)從一幀時(shí)間內收到的所有FI中知道鄰節點(diǎn)都正確接受到分組時(shí)，即認為預約成功，從而將每幀的該時(shí)隙作為它的基本信道（BC，base channe1），直到節點(diǎn)離開(kāi)網(wǎng)絡(luò )，在這期間其他節點(diǎn)不能訪(fǎng)問(wèn)該時(shí)隙。其中，BC 信道用于傳送FI、其他信令信息和承載有效載荷。在每一幀中，節點(diǎn)都必須在自己的BC中發(fā)送FI信息，并根據鄰節點(diǎn)的FI和自己的信道使用情況及時(shí)更新FI信息。當BC信道提供的帶寬不能滿(mǎn)足業(yè)務(wù)的要求時(shí)，節點(diǎn)可以通過(guò)預約附加信道的方式占用其他空閑信道，以滿(mǎn)足業(yè)務(wù)要求。如果是點(diǎn)對點(diǎn)通信，節點(diǎn)還可以預約點(diǎn)對點(diǎn)（P2P，point—to—point）信道進(jìn)行傳送，以實(shí)現相鄰一跳群中的時(shí)隙復用，提高信道的利用率。圖5顯示了節點(diǎn)交換FI信息的示例。