一种应用于WLAN的混合双工MAC协议

发布时间：2019-05-19 22:57

【摘要】：全双工通信技术可以提高链路容量和频谱利用率,会给现有无线局域网(WLAN)带来极大的变革。该文针对传统半双工WLAN向全双工WLAN发展的过程中多种双工站点共存的问题,提出一种混合双工媒体接入控制(MAC)协议(HYD-MAC)。该协议合理设计了请求发送/清除发送(RTS/CTS)帧,并根据网络隐藏节点状况和站点全双工能力,自适应地选择最佳的传输模式,包括同步全双工、异步全双工、条件半双工以及半双工等4种模式。给出了HYD-MAC协议在4种传输模式下的链路建立与数据传输流程,分析了HYD-MAC的饱和吞吐量和介质访问时延等网络性能。仿真结果表明,所提的HYD-MAC的性能优于传统半双工DCF协议,特别在帧长较长、站点数较少、数据传输速率较低时,HYD-MAC的性能提升效果更加明显;与经典的全双工协议相比,HYD-MAC协议通过牺牲极少的吞吐量和时延性能,可以同时满足全双工、半双工以及混合双工网络的通信需求。
[Abstract]:Full duplex communication technology can improve link capacity and spectrum efficiency, which will bring great changes to the existing wireless local area network (WLAN). In order to solve the problem of coexistence of multiple duplex sites in the development of traditional half-duplex WLAN to full-duplex WLAN, a hybrid duplex media access control (MAC) protocol (HYD-MAC) is proposed in this paper. The protocol reasonably designs the request send / clear transmit (RTS/CTS) frame, and adaptively selects the best transmission mode according to the network hidden node condition and the site full duplex ability, including synchronous full duplex and asynchronous full duplex. There are four modes of conditional half duplex and half duplex. The link establishment and data transmission flow of HYD-MAC protocol in four transmission modes are given, and the network performance such as saturation throughput and media access delay of HYD-MAC is analyzed. The simulation results show that the performance of the proposed HYD-MAC is better than that of the traditional half-duplex DCF protocol, especially when the frame length is long, the number of stations is small, and the data transmission rate is low, the performance improvement effect of HYD-MAC is more obvious. Compared with the classical full-duplex protocol, HYD-MAC protocol can meet the communication requirements of full-duplex, half-duplex and hybrid duplex networks at the same time by sacrificing very little throughput and delay performance.
【作者单位】： 重庆大学飞行器测控与通信教育部重点实验室;重庆大学通信工程学院;
【基金】：国家高技术研究发展计划(2015AA7072014C) 重庆市院士基金项目(cstc2014yykfys90001)~~
【分类号】：TN925.93;TN915.04

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