无线自组织应急通信网络的多信道介质访问控制
在一般的商用通信系统中,一般包括一个公共控制信道和一群业务信道,例如:ISDN/SS7、GSM/GPRS/HSDPA。无论在核心网络中,还是在无线环路中都有相同的控制模式。为了提高通信系统的效能,一个重要的研究课题就是:在无线数据通信系统中,公共控制信道和业务信道的关系和控制模型如何确定才能够满足特定的组网要求。
本文研究一种多信道控制模型。该模型的控制模式是为了满足应急通信的信息快速融合的需要而建立的。该模型提出多信道控制算法。在同时4路接收的多信道并行传输的机制中,一个节点在一个时隙内既能够占用一个信道发送数据,又能够同时接收来自其他4个节点在不同信道上的4路数据。多信道手法是一种特定的多信道通信模式。确定这种多信道控制模式,对建立信息汇聚、融合的无线数据通信有很明显的帮助。
2 多信道资源分配算法
自组织应急通信网络媒体访问控制(MAC)技术重点在于动态分配资源和区分优先级的服务质量。动态分配资源主要包括:动态地分配时隙,使得空闲的时隙能够被发送请求数较多的节点充分利用;动态地分配信道,使得节点能够灵活使用多信道机制,实现快速信息融合所需要的多路接收一路发送的通信能力。区分优先级的服务质量主要包括:对分组区分优先级,始终保障最高优先级的服务质量;其他优先级按比例分配带宽,该分配比例能够灵活调整;高负载时性能下降相对平缓。
本文的多信道资源分配算法参考IEEE 802.16中Mesh网络的MAC层机制。该控制机制采用TDMA的组网方式,节点通过请求/响应的方式来接入媒体,其中集中控制方式同样支持Ad hoc网络的集中式MAC资源调度和管理。IEEE 802.16协议支持不同的服务水平,从企业级的高质量服务到家用型的尽力而为服务都有定义。协议通过集中调度来支持时延敏感业务,如话音和视像等。由于确保了无碰撞数据接入,IEEE 802.16的MAC层改善了系统总吞吐量和带宽效率,并确保数据时延受到控制。TDMA接入技术还使支持多播和广播业务变得更容易。IEEE 802.16系统的QoS机制可以根据业务的实际需要来动态分配带宽,具有较大的灵活性。Mesh模式的QoS机制还需要进一步研究和完善,可以借鉴其他模式下较成熟的QoS机制对Mesh模式进行补充和改进。