無線Ad Hoc網路(2005)

 

計劃名稱:在無線Ad Hoc網路上,針對多媒體資料流,以雜訊為基礎且具有動態調整優先權的媒介存取控制

中文計畫摘要:

現行用於無線 Ad Hoc網路的MAC(Medium Access Control)協定採用IEEE 802.11的標準。而IEEE 802.11的CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)在MH(Mobile Host)競爭傳輸媒介發生碰撞、重傳時,Binary Exponential Backoff演算法會產生很大的Backoff時間,造成封包的延遲(Delay)和延遲變化率(Jitter)的大幅增加,也就限制了多媒體資料流的應用趨勢。因此,後續有很多研究用於無線Ad Hoc網路且具有優先權機制的MAC協定,就像IEEE 802.11e (draft)的提出,用以解決不同優先權之間的競爭問題,但是至今仍然沒有一套可以提供個別QoS保證的動態調整優先權機制的存在。

  本研究計劃的主要目的是要提出ㄧ套在無線Ad Hoc網路上,針對多媒體資料流,具有動態調整優先權的媒介存取控制(MAC)機制,不僅可以達成差別式的服務(Diff. Services),而且能夠免除既有方法的缺點。我們所提出的JMAC機制是以雜訊為基礎(Jamming-based)的媒介競爭策略,其架構的核心在於發送Jamming Noise干擾傳輸媒介的觀念,送出Jamming Noise最長的MH將贏得媒介使用權,可以傳送它的資料訊框(Data Frame)。再者,JMAC機制中動態調整優先權的設計使得每一個MH,可以根據網路上的競爭和壅塞狀況,來動態調整自身的競爭優先權和Jamming Noise的長度,以提供不同優先權等級的QoS保證,並防止低優先權資料流的Stravation與無人可以傳送的Deadlock情形發生。所以,整個JAMC機制涵蓋了三大主要功能:Collision Avoidance、Starvation Prevention和Deadlock Prevention。

  本計劃預定兩個連接的執行年度:第一年我們將完整的設計出本計劃所提出的 JMAC機制,包括Collision Avoidance、Starvation Prevention和Deadlock Prevention的演算法。 除此之外,我們將 在 Linux作業平台上安裝著名的網路模擬器NS-2,並且新增、修改與本研究計劃相關的模組。 第二年我們要針對 JMAC機制 建立一套數學分析模式,定義網路效能的指數並依據所建立的分析模式推導之。接著,我們 要在 NS-2模擬器上進行各種環境的模擬,來驗證數學分析模式的準確性。同時,我們也要對其他現存的MAC競爭機制做模擬,並將各個機制的模擬結果做分析比較,以展現出我們提出的JMAC機制的有效性和優越性。

關鍵字 :無線隨意式網路 、媒介存取控制 、雜訊為基礎、優先權、 服務品質。