MAC技术范文

MAC技术范文（精选10篇）

MAC技术 第1篇

1 MAC技术的定义

早在上世纪80年代, 作为MAC技术的基础和雏形standby anesthesia (中等程度麻醉, 麻醉前状态) 已经在美国提出和应用, 经过了将近20年的发展, Sarego等[1]提出了MAC技术的概念, 并得到医学界的认可和推广。目前美国麻醉医师协会 (ASA) 对 MAC 的定义是:MAC麻醉是指一些局部麻醉, 或根本不需要麻醉的情况下, 需要专业麻醉医师提供的特殊服务, 监护控制患者的生命体征, 并根据需要适当给予麻醉药物或其它治疗方法。其目的是使患者在接受手术时消除焦虑或恐惧情绪, 减轻疼痛或其他不适刺激, 使其较好的配合手术并提高围术期的安全性和舒适性。

2 MAC用于眼科手术的必要性

2.1 眼科手术的局麻患者处于清醒状态, 精神多高度紧张, 可使血压升高, 心率加快, 肌紧张度上升, 疼痛增加。陈红斌等[2]对300例眼部局麻手术患者调查问卷显示大多数患者均有轻至中度焦虑, 而玻璃体切除术可有中到重度疼痛。

2.2 术中由于牵拉眼外肌、眼球, 可诱发眼心反射, 出现心动过缓, 房性、室性心律失常, 传导阻滞, 严重时可导致患者心率下降至心跳骤停, 若未及时发现将危及患者生命安全。

2.3 随着平均寿命的增长及对生活质量要求的提高, 眼科手术患者中老龄患者增多, 老年人机体老化并常合并高血压, 糖尿病等内科疾病, 对麻醉及手术配合能力、耐受能力均下降。

2.4 复杂的内眼手术既往均需在气管插管下完成。而对于复位困难的视网膜脱离手术, 术毕要求立即或尽可能短时间内改为俯卧位, 以提高复位手术的成功率。常规全麻似乎难以达到此要求。

2.5 MAC技术通过镇静、镇痛, 同时对呼吸、循环系统的变化持续监护, 对以上问题给予解决, 通过使用镇静, 镇痛, 麻醉和心血管药物为患者在舒适和安全之间提供一个最佳的平衡。[3]

3 MAC患者的评估与准备

与其他麻醉一样, 术前评估包括诊断并发疾病, 风险评估, 优化治疗和制定个体化麻醉方案。它允许麻醉医生在术前发现和鉴别“问题”, 并将最终的医疗决定权交给麻醉医生。通过对既往史的了解和基本体格查体, 对各系统危险因素进行评估, 尤其应对患者气道进行正确评估, 维持麻醉期间的呼吸通畅。通过告知MAC技术的利、弊、局限性以及可以替代的其他麻醉方法可消除患者的顾虑及紧张心理, 并取得患者本人和家属的同意。由于药物可影响气道反射功能, 故应告知接受MAC的患者术前6～8 h禁食, 2～3 h禁水。

4 MAC的药物选择

眼科手术中大多由眼科医生行局部麻醉或球周球后神经阻滞进行镇痛, 所用药物多为利多卡因, 布比卡因或罗哌卡因, 而MAC技术所用的静脉药物要由麻醉医生给入, 目前常见药物包括异丙酚、咪达唑仑、阿片类镇痛药和右美托咪定。理想的方法是应用某种或几种药物达到最佳的镇静、镇痛要求, 并能随时容易地调控所需的镇静、镇痛深度, 且产生最小的围手术期副作用。

异丙酚是一种快速短效静脉麻醉药, 其用于MAC的最大优点为恢复快, 对只需要镇静不需要镇痛和遗忘的患者可采取异丙酚注射, Wang[4]等学者研究表明出首剂0.3～ 0.4 mg/kg后3～4 mg/ (kg·h) 维持, 可使患者达到满意的镇静程度而不产生术中遗忘。其不良反应常见为注射部位疼痛, 其他还有兴奋现象和不自主运动。

咪达唑仑是水溶性苯二氮桌类药物, 有抗焦虑作用, 又有不同程度的遗忘作用和镇静作用。负荷剂量0.025～0.05 mg/kg的咪达唑仑静注, 并以维持剂量1～2 μg/ (kg·min) 的剂量维持, 可产生比较满意的镇静, 遗忘作用。其不良反应主要表现为随剂量加大, 烦躁的发生率增加。

阿片类药物是MAC中常用的镇痛药, 芬太尼最为常见, 以50～100 μg静注给药, 3～5 min起效, 持续作用45～60 min。雷米芬太尼因其极短的时量相关半衰期 3～5 min, 是目前所有阿片类镇痛药中代谢最快的药物。静注负荷量0.5～1.0 μg/kg, 维持剂量 0.05～0.25 μg/ (kg·min) 。阿片类药物的的不良反应主要表现为呼吸抑制、血氧下降。

右美托咪定为一种新型、高选择性 α2肾上腺素能受体激动剂, 具有剂量依赖性镇静、抗焦虑和止痛作用, 且无呼吸抑制。刘玲等[5]的研究表明手术开始前 10 min 输注右美托咪定 0.5 μg/kg, 之后以0.2～0.8 μg/ (kg·h) 维持, 镇静效果良好。其不良反应主要表现为低血压和心动过缓。

5 MAC的监护

MAC技术中要求进行常规循环监测-监测心率、血压和心电图, 且ASA对MAC监护要求常规使用脉搏血氧饱和度仪, 由于MAC技术下手术患者通常不做气管内插管, 这就使得MAC中最常见和最危险的并发症-通气不足很难从监护仪上反应出来, 而SpO2的检测对通气不足的反应有一定滞后性, 而鼻导管监测PetCO2准确性差, 因此要求麻醉医生术中连续观察患者的胸廓活动, 呼吸频率, 储气皮囊的运动等情况, 以防止呼吸意外的发生。

MAC期间对镇静水平的监测也很重要, 临床上常用的评估方法分评分系统和麻醉深度监测仪两大类, 评分系统类包括Ramsay评分, 警觉/镇静评分 (OAA/S) , 目测模拟镇静评分 (VAS) 。近年来随着计算机及电子技术的发展, 逐渐出现了一些先进的麻醉深度监测仪, 如脑电双频指数 (BIS) , 听觉诱发电位 (AEP) , 熵指数 (Entropy) , 脑状态指数 (CSI) 等, 对麻醉深度的监测及时准确又客观量化, 为合理的指导临床提供了便利条件。

6 MAC术中特殊情况的处理

进行MAC技术必须准备紧急气道处理和心肺复苏设备, 导致严重后果的镇静事故均可通过适当的监测得以避免。MAC术中需要充分供氧及镇静镇痛, 确保患者安全无体动, 需要维持适度的镇静深度, 及时处理过深及过浅的镇静情况。麻醉过程中呼吸抑制很难避免, 多为一过性, 不影响氧合可不需处理。上呼吸道梗阻者表现为打鼾, 重者出现三凹症, 托下颌后多可缓解, 反复严重梗阻危及氧合, 处理无效者需要建立人工气道。术中反流误吸是MAC中的难以解决问题, 应积极预防, 保证充分禁食水时间。如出现误吸应立即气管插管, 给予相应处理。

7 MAC的恢复期管理

MAC恢复期是一持续过程, 通常可将其分为三个阶段[6]。恢复早期:从麻醉结束始至患者恢复自主反射和运动能力止, 这一时期系气道梗阻及其它并发症发生的风险阶段, 需严密监测生命体征。恢复中期:从恢复早期结束始至患者能够离院回家止。患者多处于浅镇静或清醒状态, 较少发生术后并发症。恢复后期:离院后至生理和心理状态完全恢复。住院患者可在术后苏醒室观察, 待意识清醒, 呼吸和循环功能稳定即可送回病房, 由后者对患者进行监测与治疗, 直至完全恢复。

8 MAC在眼科应用的展望

眼科麻醉领域已经开展不同麻醉方法的的探讨和研究, 其最终目的是安全, 有效, 经济合理并适合眼科手术特点。眼科手术创伤小, 肌松要求低, 没有必要对所有不配合的患者进行全身麻醉, 现在MAC技术已经发展为静脉麻醉与区域阻滞麻醉相结合的灵活独特的麻醉技术, 能使患者减少或消除焦虑, 术中合作性好, 术后可以早期活动, 降低了传统全身麻醉的相关并发症。方芬等[7]于2003年就提出了监护麻醉用于眼科手术的理念, 并取得成功。然而眼科手术在头面部操作, 呼吸道相对难于管理, 导致MAC技术在眼科中的应用未得到广泛开展于推广。随着新型药物的推广和监护手段的提高, MAC技术日趋成熟, 右美托咪定等药物对呼吸几无影响, 并能提高患者手中的舒适度及满意程度, 得到了眼科医生的认可。监护手段的提高可以及时的判断麻醉的深度并及时进行调整, 增加了麻醉医生的可操作性。这些技术的提高, 大大提升了MAC麻醉在眼科手术中应用的安全性。展望未来, 人们将不断研究新型药物与传统镇静、镇痛药物的配伍, 探讨能广泛应用于眼科手术的MAC技术的方法与药物配伍剂量, 以提高眼科麻醉的安全性、有效性。然而要使所有眼科非全麻患者解决术中紧张、焦虑等不适问题, 真正做到生理和心理上的无痛, 还需大量工作研究工作。综上, MAC技术在眼科中的应用需个体化, 强调可控性、安全性, 这些还需通过多方面长期的努力探讨。

参考文献

[1]Sarego MM, Watcha MF, white PF.The changing role of monitored anesthesia care in the ambulatory setting.Anesth Analg, 1997, 85 (5) :1020-1036.

[2]陈红斌, 陈家祺, 陈秉学.眼科麻醉的现状分析与发展思路.国际眼科杂志, 2005, 5 (5) :890-893.

[3]Ryu JH, Kim JH, Park KS, et al Remifentanil-propofol versus fentanyl-propofol for monitored anesthesia care during hysteroscopy.Jclin Anesth, 2008, 20 (5) :328-332.

[4]Wang YP, Chen YJ, Fan SZ, et al Conscious sedation by low dose propofol in fusion during spinal anesthesia for cesarean section.A cta Anaesthesiol Sin, 1996, 34 (3) :117-121.

[5]刘玲, 纪风涛, 刘付宁.右美托咪定对老年患者腰-硬联合麻醉的镇静效应.临床麻醉学杂志, 2011, 27 (1) :49-51.

[6]Heuss LT, Schnieper P, Drewe J, et a1.Safety of propofol for conscious sedation during endoscopic procedures in high-risk patients-a prospective, controlled study.Am J Gastroenterol, 2003, 98 (8) :1751-1757.

MAC技术 第2篇

【关键词】局域网；VLAN；广播风暴；IP地址；MAC地址；端口；绑定

本人所在企业的以前网络结构较为单一，三百多台电脑共同存在于一个局域网内，使用同一个网关，都可以互相访问，因此导致当ARP病毒爆发时，对我公司网络造成极大的危害，使得本局域网瘫痪将近半月之久。为了能够有效防止该类事情的再次发生，防止网络病毒的蔓延扩散，我们便使用了VLAN+IP+MAC+端口绑定技术对局域网做了隔离保护，并有效控制了电脑的随意接入。

一、局域网介绍

局域网的发展是VLAN产生的基础，所以在介绍VLAN之前，我们先来了解一下局域网的有关知识。

局域网（LAN）通常是一个单独的广播域，主要由Hub、网桥或交换机等网络设备连接同一网段内的所有节点形成。处于同一个局域网之内的网络节点之间可以直接通信，而处于不同局域网段的设备之间的通信则必须经过路由器才能通信。随着网络的不断扩展，接入设备逐渐增多，网络结构也日趋复杂，必须使用更多的路由器才能将不同的用户划分到各自的广播域中，在不同的局域网之间提供网络互联。

但这样做存在两个缺陷：首先，随着网络中路由器数量的增多，网络延时逐渐加长，从而导致网络数据传输速度的下降。这主要是因为数据在从一个局域网传递到另一个局域网时，必须经过路由器的路由操作：路由器根据数据包中的相应信息确定数据包的目标地址，然后再选择合适的路径转发出去。其次，用户是按照它们的物理连接被自然地划分到不同的用户组（广播域）中。这种分割方式并不是根据工作组中所有用户的共同需要和带宽的需求来进行的。因此，尽管不同的工作组或部门对带宽的需求有很大的差异，但它们却被机械地划分到同一个广播域中争用相同的带宽。

二、VLAN技术介绍

VLAN（VirtualLocalAreaNetwork）即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的802.1Q协议标准草案。

VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的广播域（或称虚拟LAN，即VLAN），每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站，与物理上形成的LAN有着相同的属性。但由于它是逻辑地而不是物理地划分，所以同一个VLAN内的各个工作站无须被放置在同一个物理空间里，即这些工作站不一定属于同一个物理LAN网段。

三、VLAN的划分与交换技术的关联

各企业的信息网络普遍使用二层交换技术的网络架构实现。随着企业信息化水平的提高，企业信息系统网络规模不断扩大，随之而来的网络安全、网络流量、网络通信速度、网络维护工作量等问题明显增加。但是二层交换技术架构网络的主要弱点是：在局域网内不能划分VLAN，网络物理链路存在安全漏洞，同一个网段内的工作站过多会引起广播风暴，甚至导致网络瘫痪，不能有效地解决各种网络互连、安全控制等问题。三层交换技术的出现主要是为了解决规模较大的网络中的广播问题，通过VLAN把一个大的交换网络划分为多个较小的广播域，各个VLAN之间再采用三层交换技术互通。企业信息网络采用三层交换技术，可以确保计算机网络更加合理、安全、有效。

四、VLAN与绑定技术的结合

在三层交换机中可在VLAN间采用访问控制策略，能够加强网络的整体安全。在核心层和汇接层交换机的接口上建立访问控制列表来实现VLAN之间的访问控制，决定哪些用户数据流可以在VLAN之间进行交换，以及最终到达核心层。为了能够进一步确保网络安全，禁止外来人员随意进入局域网，可结合三层交换机的IP+MAC+端口的绑定命令来规范局域网设备接入规则。这样一方面可以有效控制住电脑的移动，确保网络安全的同时，也为计算机台账管理提供了方便，计算机更换部门后，必须更换绑定的端口方可上网。

5VLAN+IP+MAC+端口绑定实施过程

首先规划各个部门的VLANID（如图一），收集各个部门的MAC地址信息和各个部门所在三层交换机的端口号。然后分别给每台电脑分配IP地址，网卡MAC地址，并做成excel表格，便于后期查询。然后就是在三层交换机上划分VLAN和做IP、MAC、端口三者绑定。由于绑定端口的命令要三百多条，数量庞大，在这里有个小诀窍：可以通过前期生成的表格，按照命令格式，先做一条命令出来，剩余的按照前后顺序排好IP、MAC和端口，分别在这三个字段前加入相应的命令行格式，最后复制到普通的文本文档中，则可得到完整的命令。另外一种方式则可利用文字编辑软件（ultraedit等）替换命令，把识别字符替换成命令行字符命令格式。

在具体实施的过程中，没有遇到太大的障碍。就是前期交换机配置需要大量时间，当所有交换机配置完成，并导入绑定的命令行后，开始实际运行时，会有少量的电脑需要做部分调整，运行一段时间后，则开始趋于稳定。

图一公司VLAN规划

五、结束语

经过企业内部网络改造，大规模的病毒爆发再没有发生，给公司的正常办公提供了技术保障，同时也大大的降低了因病毒造成的计算机维护量。

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MAC技术 第3篇

1 MAC沥青混合料

MAC沥青混合料是一种使用特殊复合增效剂, 并对混合料设计进行针对性调整, 配合而成的新型沥青混合料。

复合增效型添加剂主要是利用其分子量在10 000~15 000的高分子聚烯烃有机成分调节剂, 调整沥青组分及分子量分布的原理实现提高高温和降温复合增效的特性。即当温度升高时, 复合增效剂中的长链脂肪烃通过吸附沥青中与它本身结构相近似的饱和组分产生溶胀, 溶解形成稳定不离析的溶液, 加速沥青熔化, 进而降低其运动粘度;当温度降低时, 复合增效剂在沥青中形成网状的晶格结构, 进而锁定这些饱和组分, 增加沥青稳定性, 提高其抗车辙性能, 从而达到复合增效的作用。

1.1 MAC沥青混合料配合比设计

(1) 原材料检测结果

复合增效型沥青混合料配合比设计采用马歇尔试验方法[1], 沥青采用改性沥青, 其原材料检测结果如表1所示, 所用集料MAC-13为玄武岩, MAC-20为石灰岩, 其检测结果如表2所示。

(2) 配合比设计结果

对MAC-20和MAC-13沥青混合料进行目标配合比设计[2], 级配设计结果如图1所示、混合料试验设计结果如表3所示。

(3) 沥青混合料性能验证

室内对MAC-20和MAC-13沥青混合料进行了性能验证, 性能验证结果如表4所示。

通过混合料级配调试和相关验证试验, 表明所设计的MAC-20和MAC-13沥青混合料的抗水损害性能、高温稳定性能和低温抗裂性能都满足要求。

1.2 不同级配类型沥青混合料性能比较

本文选择了采用Suppave类型掺某种抗车辙剂材料与MAC型沥青混合料进行了高温性能、低温性能及抗水损害性能比对。试验结果如图2~图5所示。

由图可知: (1) 从高温稳定性来看, 采用某类型抗车辙剂的Sup20型沥青混合料动稳定度最好, 其次为采用增效剂MAC-20型沥青混合料, 最后为不掺加任何添加剂的Sup20型沥青混合料; (2) 从低温抗裂性能试验结果来看, 3种类型破坏应变基本变化不大; (3) 从抗水损害的性能试验结果来看, 马歇尔残留稳定度结果基本相同, 从劈裂强度比值TSR来看, 采用复合增效型MAC-20型沥青混合料劈裂比值最好。

1.3 降温特性

对于复合增效型MAC沥青混合料是否具有降温特性, 本节以MAC-13为例, 对于具有降温效果的沥青混合料采用降温压实比R来对降温效果进行测试评价。R根据式 (1) 进行计算得到:

式中:R为降温压实比, 需≤1.25; (N92%) T为压实温度为T时, 室内试件达到92%理论压实度的旋转压实次数; (N92%) T-30为压实温度在T-30℃时, 室内试件达到92%理论压实度的压实次数。

对比掺与不掺复合增效剂的压实次数结果, 如图6所示:

从图中可以看出, 同一温度下, 添加复合增效型沥青混合料达到92%理论密实度的旋转作用次数, 比正常情况下要少。从降低30℃的压实作用结果来看, 其降温压实比R=13/11=1.18, 能够满足≤1.25的要求。

在MAC-13混合料中添加复合增效剂后, 不同成型温度下, 对混合料空隙率和抗水损害性能影响如图7所示。

对改性沥青混合料, 当145℃成型时, 空隙率为3.1%, 冻融劈裂强度比值≥85%, 表明降低成型温度后, 仍具有较好的抗水损害性能。

上述结果表明, 复合增效剂具有较好的降温效果, 能极大地改善沥青混合料的压实特性, 延长可施工时间。

1.4 特定荷载下复合车辙板动稳定度试验

通过对交通量、车辆类型、超载状况的调查和重载、重载车辆的作用对路面结构影响的观测和分析[3], 提出了采用特大型车辆 (6轴) , 实测最大轴载对应轮压值1.05 MPa, 所以室内使用轮碾法, 采用轮压1.05 MPa, 采用6 cm MAC-20+4 cm MAC-13成型复合车辙板, 试验温度为60℃, 模拟干线公路特定荷载下车辙状况。试验结果如表5所示。结果表明采用复合增效型MAC20+MAC-13沥青路面结构具有良好的抗车辙性能。

2 工程应用

以某省道改造工程为例, 原路面结构为8 cm Sup-20+4 cm SMA-13, 因交通量大、重载车辆多, 路面车辙病害严重, 统计调查数据表明此路段的重载车辆所占比例高达70%, 易知在此路段荷载作用是致使路面短期内出现病害的主要原因。另一方面, 下面层沥青混合料抗车辙性能有待提高, 大量的车辙病害现场取芯调查表明, 出现变形较为明显的是下面层, 更应重视其材料设计, 以减少路面结构车辙, 针对以上问题, 以改善沥青混合料施工和易性、提高沥青混合料的高温稳定性能为出发点, 采用了6 cm MAC-20+4 cm MAC-13作为沥青路面结构。

2.1 施工工艺

在拌合楼生产时, 复合增效剂可直接投入到沥青混合料中, 较为方便。为确保压实效果, MAC沥青混合料采用与传统AC类型沥青混合料摊铺及碾压相同的工艺, 现场采用1台ABG7630型摊铺机单幅摊铺, 2台双钢轮振动压路机和2台胶轮压路机进行碾压, 碾压工艺如表6所示。

2.2 试验路检测

室内对复合增效型MAC沥青混合料进行了马歇尔稳定度试验, 试验结果符合设计要求。现场对已经摊铺完成的MAC沥青路面进行了芯样厚度、压实度和渗水系数等指标检测, 检测结果均符合设计要求, 理论压实度检测结果如图7所示, 均满足设计指标要求。

通车1年后, 对沥青路面进行了车辙深度、平整度、渗水检测, 检测结果均符合设计要求, 未见明显的病害发生, 说明MAC型沥青混合料路用性能良好。

3 结论

本文通过对复合增效型MAC沥青混合料设计、混合料性能、降温特性及复合车辙板等方面进行分析评价, 并进行了工程应用, 得出了如下结论:

(1) 复合增效型MAC沥青混合料具有高温降粘、中温增粘的特点, 可以明显改善沥青混合料的高温性能和施工压实性能, 并对抗水损害性能有一定提高。

(2) 通过传统混合料标准车辙板试验、某典型抗车辙型混合料性能比较及路面结构复合板车辙试验验证了复合增效型MAC沥青混合料具有良好综合性能, 同时具有突出的高温性能。

(3) 复合增效型MAC沥青混合料具有较好的降温效果, 能极大地改善沥青混合料的压实特性, 具有延长可施工时间、改善施工和易性的效果。

(4) 试验路的应用与观测表明, 复合增效型MAC沥青路面具有良好的路用性能。

摘要：车辙病害是目前干线公路中最常见的沥青路面损坏现象, 文章通过改进级配, 在沥青混合料中掺入复合增效剂, 形成一种新型复合增效型MAC沥青混合料, 室内评价及工程试验路表明, 复合增效型MAC沥青混合料不仅能改善混合料高温抗车辙性能, 还具有较好的降温效果, 能极大地改善沥青混合料的压实特性, 延长可施工时间。

关键词：复合增效剂,MAC沥青混合料,配合比设计,路用性能

参考文献

[1]JTG F40—2004公路沥青路面施工技术规范[S].

[2]JTG D50—2006公路沥青路面设计规范[S].

小心Mac病毒流窜作恶 第4篇

然而，Mac用户在享受Windows系统便利性的同时，也极有可能遭受更严重的恶意威胁。长期以来，由于市场份额等原因，windows平台下的恶意程序在种类和数量上都要明显高于Mac平台，破坏力和传播规模也不可同日而语。Mac用户在安装了虚拟Windows系统之后，在进行复制文件、浏览网页、下载程序或其他操作时，就随时有可能遭到WindOWS平台病毒、木马、蠕虫等恶意程序的侵袭。

Windows平台一直是黑客和网络犯罪分子首选的攻击对象，而且逐渐在向规模化和系统化的方向发展。从早期以破坏用户电脑正常运行的病毒，逐渐发展到今天以控制电脑、窃取用户资料和隐私为目的的各类木马、蠕虫。而今年最新发现的Stuxnet超级病毒更是进化到网络战争和网络武器的地步。另外，苹果电脑长期以来“高安全系数”的宣传也使很多Mac用户降低了对Mac OS以及其他平台恶意威胁的警惕。

日前，有数据报告显示，超过三分之一的Mac用户曾在自己的计算机上发现病毒，而其中出现频率最高的Mal/ASFDldr-A竟然是针对Windows平台的病毒!此病毒主要利用WindowsMedia Player程序的一个漏洞，使用户在打开受感染的媒体文件同时开启一个恶意网页。Sophos还建议Mac用户在与Windows进行文件共享时采取必要的安全措施。同时，由于针对Mac系统的威胁逐渐增多，使得苹果公司也改变了其安全策略，开始推荐Mac用户选择和使用安全软件加强对计算机的保护。

不过，广大Mac用户也无需过分担忧，其实我们也可以用卡巴斯基Mac反病毒软件之类的安全软件产品，以PC类似的方式，同样保护我们的Mac系统。

卡巴斯基Mac反病毒软件整合了卡巴斯基最新反病毒引擎的优点和先进的安全策略，可以全方位保护家庭或企业网络免遭Mac操作系统平台下病毒、蠕虫、木马及多种网络威胁的侵害。针对虚拟平台的安全问题，卡巴斯基Mac反病毒软件能够实时监控虚拟主机共享文件夹，扫描包括电子邮件附件和网络下载在内的各种文件，避免恶意程序从Windows或Linux等虚拟系统转移到工作环境，彻底消除跨平台、跨系统的安全隐患。

凭借卡巴斯基实验室全球强大的反病毒数据库，Mac反病毒软件能够随时监测和查杀每天新出现的超过30，000种新型威胁(包括Mac OS、Windows、Linux等多平台)。而且由于采用了优化对象处理和系统资源占用技术，该产品的系统扫描速度也得到了极大提升。不仅如此，它与Mac系统的完美融合也值得称道，所谓“入乡随俗”，在Mac系统下，它也提供酷炫、直观的Mac风格的交互界面，同时支持Mac OS 10.4.11及以上版本。

MAC技术 第5篇

目前, 在无线传感器网络的许多实际应用当中, 数据流都是由通过单向骨干网同接收节点相连的若干源节点收集的数据组成的, 而这些由几十个节点组成的骨干网在一些应用中都形成了一种长链的拓扑, 如对电缆系统的监控、水道船只的监控、道路交通的监控等等。同其他无线传感器网络的应用类似, 除了接收节点以外, 其他节点都有着有限的能量资源、相对弱的运算能力和相对少的存储空间。

在长链网络中, 中继节点首先监测到事件, 然后将事件通过数据包的方式发送给接收节点。假设事件发生地点沿着长链拓扑平均分布, 数据包将采用一种多对一的方式逐跳发送至接收节点。在这种情况下, 随着中继节点越来越靠近接收节点, 多跳传输的负载和延迟将会不断增大, 从而导致剧烈的碰撞和冲突, 甚至丢包。在理想情况下, 这仅仅影响接收节点处测量数据的准确性, 在严重情况下, 可能会导致整个网络的崩溃。

众所周知, 南加州大学的叶伟小组提出了SMAC[1]协议, 其目标是降低IEEE 802.11协议的能耗。为了进一步降低能耗和延迟, 基于SMAC协议的占空比机制, 随后出现了一系列的MAC协议, 如U-MAC[2]、T-MAC[3]和DSMAC[4]等, 这些协议都提出了不同的占空比机制, 为不同节点和不同的负载分配不同的占空比。然而, 采用占空比机制的MAC协议都面临一个数据转发干扰问题, 位于多跳路由上的节点并不知道数据的发送时间, 从而导致了剧烈的睡眠延迟。其他基于TDMA[5,6,7]和多信道[8,9,10]的MAC协议也不适用于这种情况。以上所有的MAC协议能够降低无线传感器网络的能耗和端到端延迟, 但是都不适用于特定的长链拓扑。

为了降低特定长链拓扑的传输延迟, 延长节点的生命周期, 该文提出了LC-MAC协议, 一种低延迟和低能耗的MAC协议。LC-MAC协议利用位置检测技术 (Location Detection technique) 来实现节点定位, 并采用SSYNC传输技术为数据发送进行预约, 最后采用突发传输技术 (Burst transmission technique) 实现数据包的传输。该文的剩余章节安排如下:第二节分析长链拓扑中遇到的问题, 第三节是协议设计细节, 第四节给出协议的性能评估, 最后在第五节给出结论。

2 问题分析

这一类的实际应用可以抽象为一个长链传输问题, 如图1所示, 除了接收节点以外的所有中继节点都需要监测事件, 并向接收节点发送数据, 此外, 除了Rn以外的所有中继节

点都需要转发其他节点发送而来的数据包。假设节点R1的负载是每秒λ1个数据包, 节点R2是每秒λ2个数据包, 则节点i的负载如 (1) 式所示, 其中TLi记为节点i的负载。

在采用占空比机制的MAC协议下, 需要发送的数据包为:

其中Ntotal是需要发送总的数据包个数, Nip是节点i在T时间内收集的数据包个数。通过 (2) 式, 我们可以发现, i越小, 负载强度越大, 需要发送的数据包个数也越多。这就意味着, 在靠近接收节点的中继节点处, 接收到的数据包将会增大负载强度, 同时延迟也会增大。在仅仅只有若干节点组成的长链拓扑中, 这会导致极大的数据冲突和数据包丢失, 在严重情况下甚至可能导致整个网络的崩溃。

3 协议设计

3.1 节点定位

假设所有中继节点都是等间距地排列在一条直线上, 每个中继节点调整自己的发送功率, 保证仅仅只有自己的邻居节点能够接收到本节点发送的数据包。在初始化阶段, 各个中继节点对自身邻居节点进行监测, 只有一个邻居节点的中继节点即为长链拓扑的末端节点, 标记为Rn, 随后节点Rn将会向其邻居节点发送一个包含了自身位置信息的位置检测包 (Location Detect Package, LDP) 。邻居节点在接收到LDP后, 向其中添加自身的位置信息, 随后再将LDP转发给另外一个邻居节点, 通过这种方式, LDP最终发送至接收节点。接收节点接收到LDP后, 将会沿着该LDP来的路由路径回复一个包含地址表的LDP。通过这种方式, 各个中继节点能够获取自身的位置信息。如图2所示, 长链拓扑的末端节点标记为Rn, 最接近接收节点的中继节点标记为R1。

3.2 SSYNC发送

经过上述步骤后, 每个中继节点都能获取自身在长链中的位置信息, 从而获取一个分配好的时槽 (Staggered Wakeup Schedule, SWS) 用于转发SSYNC。每m (m≥1) 个周期, 节点在唤醒阶段转发一次SSYNC, 如图3所示, 节点转发SSYNC的时槽由节点在长链

中的位置决定。总的转发时间Trelay由 (3) 式计算。

其中Ts是转发一次SSYNC所需的时间。

SSYNC的帧结构由两部分组成, 如图4所示, 一部分是包含传输信息的部分, 另一部分是注册表格部分。前者包含了节点的睡眠调度和位置信息, 后者则被分成了若干个大小为p (p≥1) 个字节的片段, 每个片段中记录了节点需要发送的数据包个数。一旦端点确定下来, SSYNC的长度就确定了。SSYNC由Rn产生, 发送给Rn-1, 节点接收到SSYNC后都对其进行更新, 记录自身需要发送的数据包个数, 直到SSYNC最终到达接收节点。SSYNC的生存期由 (4) 式计算:

其中Tss是固定长度的传输信息部分的传输时间, 而Tr是每个小的片段的传输时间, 整个注册表格部分的传输时间由Trn表示。由 (4) 式可知, Ts由长链的长度决定。假如某个长链拓扑中包含20个节点, 注册表格部分占用5个字节, 并且p=2, 相比于SMAC协议中的同步帧, SSYNC的尺寸仅仅增大了一点点。

3.3 突发传输

经过3.1和3.2后, 每个中继节点都能够知道其他中继节点需要转发的数据包个数, 因此每个中继节点都能够根据SSYNC中的信息计算自身的唤醒时间。突发传输所需要的时间Tburst由 (5) 式计算, 为了便于理解, 在 (5) 式中, 我们省略了SIFS (Short Inter Frame Space) 。

其中Nn表示节点Rn需要发送的数据包个数, Tdata表示发送一个数据包所需的时间 (假设素有的数据包的尺寸都相同) , Tack表示接收一个ACK需要的时间。

3性能评估

在本节中, 我们在NS-2.29下对LC-MAC进行了仿真性能评估。节点采用Two Ray Ground的无线电传播模型和单向增益的全向天线, 并采用NOAH路由协议, 其余参数均为NS-2.29默认参数。负载由CBR数据流产生, 并且所有的数据包大小均为50bytes, 各个中继节点不对数据做融合处理。此外, 我们还假设所有节点都能够够在一个SIFS的时间内完成对数据的处理, 因此数据处理不引入任何延迟。此外, 我们假设网络中的所有节点已经由一个独立的同步协议完成了同步。仿真实验中对比了LC-MAC、无自适应侦听的SMAC协议以及带自适应侦听的SMAC协议[11]的性能, 各个协议均采用10%的占空比。

4.1 仿真场景

实验场景为长链拓扑, 节点之间相距200米。在如图6所示拓扑的仿真实验中, 长链的长度固定为9跳, 我们随机选取了三个节点加载CBR数据流;如图7所示拓扑的仿真实验中, 长链的长度由4跳逐步增加至9跳, 我们选取了最末端的两个节点加载CBR数据流。这两个长链拓扑下的仿真实验有助于我们研究LC-MAC协议的多跳传输性能。

4.2 延迟性能评估

在本节中, 我们在无线传感器网络典型的轻负载下评估了LC-MAC的延迟性能。对图6所示的长链拓扑, 每个CBR数据流的发送间隔从4s逐步增大为10s;对图7所示的长链拓扑, 每个CBR数据流的发送间隔固定为10s。两个仿真实验均进行5050s。

图8 (a) 是数据包的平均延迟随着发送间隔变化的图像。对LC-MAC协议而言, 随着发送间隔的增大, 数据包的平均延迟始终维持在一个很低的水平上;而对SMAC协议而言, 不管是无自适应侦听机制的SMAC协议, 还是带自适应侦听的SMAC协议, 随着发送间隔的增大, 数据包的延迟都比LC-MAC协议要大上几十倍, 甚至上百倍。这体现了LC-MAC协议在多跳传输上的优越性, 这是由于LC-MAC协议采用了定位监测来建立路由, 采用SSYNC来预约信道, 最后采用突发传输在短时间内无冲突地发送数据。LC-MAC协议在多跳传输上的优点可以由表2进一步说明。图8 (b) 是数据包的平均延迟随着长链拓扑的长度变化的图像。从图中可见, 随着长链拓扑长度的增加, SMAC协议的延迟剧烈增大, 而LC-MAC协议的延迟一直保持在一个比较低的水平上, 这再次表明了LC-MAC协议在多跳传输上的优越性。

4.3 能耗性能评估

在本节中, 我们同样在典型的轻负载下评估了LC-MAC协议能耗性能。与延迟性能评估相同, 对图6所示的长链拓扑, 每个CBR数据流的发送间隔从4s逐步增大为10s;对图7所示的长链拓扑, 每个CBR数据流的发送间隔固定为10s。两个仿真实验均进表2 RESULTS OF 9-HOP NETWORK行5050s。

图9为长链拓扑中所有节点的平均能耗曲线, 图中所示的节点平均能耗是由节点总的能耗除以仿真总时间得出的。由图9 (a) 可以看出, 在长链拓扑的长度固定为9跳时, LC-MAC协议的能耗要低于SMAC协议;从图9 (b) 可以看出, 在长链拓扑的跳数由4跳逐步增大为9跳时, LC-MAC协议的能耗仍然低于SMAC协议。但是, 在跳数比较少的情况下, LC-MAC协议和SMAC协议的能耗几乎相同, 这是由于LC-MAC协议和SMAC协议都采用了10%的占空比。随着发送间隔的增大, LC-MAC协议和SMAC协议的能耗都逐步增加, 但是LC-MAC协议的增长幅度比SMAC协议要小。

4.4 吞吐率性能评估

在本节中, 我们评估了LC-MAC协议的吞吐率性能。虽然对于无线传感器网络而言, 吞吐率并不是一个至关重要的参数, 但是在数据流量是突发性的时候, 吞吐率性能就显得比较重要了。我们仍然采用了图6和图7所示的长链拓扑, 对于图6所示的长链拓扑, 负载强度由每10秒2.5个数据包逐步降低为每10秒1个数据包, 吞吐率性能如图10 (a) 所示, LC-MAC的吞吐率要比SMAC协议大几倍, 甚至几十倍;对图7所示的长链拓扑, 每个CBR数据流的发送间隔固定为10s, 吞吐率性能如图10 (b) 所示, 在多跳传输的情况下, LC-MAC的吞吐率性能优于SMAC协议, 对于LC-MAC和带自适应侦听的SMAC协议而言, 在长链跳数为4的情况下, 两者的吞吐率相同, 这是由于带自适应侦听的SMAC协议在一个周期内能够将数据包传输两跳, 从在长链长度比较短的情况下, 能够保持比较高的吞吐率, 而LC-MAC协议在跳数增大的情况下, 仍然能够保持比较高的吞吐率。这表明了LC-MAC协议比SMAC协议能够更好地适应重负载。

4结论

本文的目标是专门针对无线传感器网络长链拓扑, 设计一种更为有效地的MAC协议。从仿真结果中, 我们可以看到, LC-MAC协议显示了极其优越的低延迟性能, 最多降低了99%的传输延迟;此外, LC-MAC协议也降低了部分能耗, 在多跳场景和重负载情况下提高了吞吐率。对于网络拓扑是长链, 并且对延迟比较敏感的应用而言, LC-MAC提升了网络的性能。从仿真实验结果来看, LC-MAC协议全面优于SMAC协议。

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MAC技术 第6篇

作为无线个域网 (Wireless Personal Area Network, WPAN) 领域理想的物理层技术, 超宽带 (Ultra-wideband, UWB) 技术以低功耗、高速率等特点备受青睐。自从2002年3.1-10.6 GHz频段被美国通信委员会 (Federal Communications Commission, FCC) 批准民用以来, 不同方案的研究和竞争一直伴随着UWB的标准化进程。2005年12月, WiMedia联盟 (由英特尔、惠普、诺基亚、三星等国际大公司组成的非营利民间组织) 的方案经由欧洲国际计算机制造商协会 (European Computer Manufacturers Association, ECMA) 推出, 作为ECMA-368和ECMA-369标准公布, 其中:

ECMA-368:描述了基于多带正交频分复用调制 (Multi-Band Orthogonal Frequency Division Modulation, MB-OFDM) 的物理层 (PHY) 和分布式架构的媒体访问控制层 (Media Access Control, MAC) 的技术细节。

ECMA-369:定义了与ECMA-368相配的接口规范, 使PHY和MAC能够独立实施并互连。

2007年, 在ECMA 和WiMedia联盟的共同推动下, 这两项标准又通过国际标准化组织 (International Standard Organization, ISO) 认证, 最终成为UWB的国际标准 (ISO/IEC 26907/8-2007) 。在吸收Intel、三星、飞利浦、Artimi等一些公司机构的专利提案的基础上, 经过修订完善, 该标准的第二版于2007年12月发布。和第一版相比, 新版本添加了物理信道和频带组, 进一步完善了抗干扰功能。

ECMA-368标准在物理层使用多带正交频分复用技术, 将3.1至10.6GHz 的无线频谱资源切分成五个频段组 (band group) , 共含14个宽度为528 MHz的子频带, 每个子频带规定了128个子载波 (包括100个数据子载波、10个保护子载波、12个导频、6个空闲) 。利用跳频模式, 这些子频带独立或协同工作, 进一步扩大了网络覆盖范围。物理层支持高达480 Mbit/s 的数据速率, 并包含一个200 Mbit/s的强制性子集。ECMA-368 MAC是一种全分布式的MAC协议, 每一个设备 (有时也称节点) 都具有MAC定义的各种功能, 包括测距、RTS/CTS (Request to send/Clear to send) 等可选功能, 设备间完全依靠相互协作来维持正常工作。需要强调的是, 虽然IEEE 802.15.3也定义了基于UWB技术的MAC层协议, 但它需要一个设备担当网络中心协调器 (Coordinator) , 负责全局资源分配和设备状态控制, 因此属于中心架构的MAC协议。与之相比, 基于ECMA标准的网络架构不依赖任何中心设备, 因而具有更强的稳定性和可扩展性。

2 帧和超帧结构

设备的所有的信息都按一定格式在帧中排列组织。帧是设备在MAC子层与对等实体间通信的数据单元 (此处数据指单纯的数字比特信号, 包括服务数据和控制管理等内容) 。帧的收发时间总体上由超帧来规划和安排。超帧是用来协调设备间MAC帧传输的周期性时间间隔。在ECMA-368中, 时间以65.536ms为单位分成一个个超帧, 帧在每个超帧所划分的时间框架内进行交换。下面具体讲述这两个概念。

2.1 帧类型和结构

基于统一的结构格式, ECMA-368定义了五种帧:信标帧、控制帧、命令帧、数据帧和聚合数据帧。下面首先介绍它们的功能, 再说明帧的基本结构。

2.1.1 帧类型和功能

五种帧分别对应不同功能, 其中有的类型又细分成子类型以应对功能的进一步划分。

信标帧简称信标 (Beacon) , 是与设备自身的标识、状态、功能、请求等相关联的一组数据。信标中包含重要的控制和管理信息, 如设备的当前功能、工作状态和通信需求等。ECMA要求活动的设备必须定期发送信标, 因此信标是一种检测设备存在的基本手段。

控制帧用以完成数据收发控制等功能。例如确认帧是一种控制帧, 由目的设备发送, 对帧的接收情况进行确认;RTS/CTS帧是另一对子类型, 与无线局域网 (Wireless LAN, WLAN) 中的功能一样, 用以解决隐藏终端问题;UDA/UDR帧 (Unused DRP reservation announcement/response) 用来释放设备之间不需要的预留时间。

命令帧指设备之间的命令请求, 如测距请求、密钥获取、预留信道等。例如当需要测量两个设备间距离时, 一方发出测距请求帧即可启用测量程序。

数据帧用来承载上层传递到MAC子层的数据。上层数据送至MAC子层时, 称为MAC服务数据单元 (MAC Service Data Unit, MSDU) , 由MAC子层以数据帧的方式与其他设备互相交换。

若干长度较小的MSDU可以合并传输, 称聚合数据帧。反之, 一个较大的MSDU也可根据需要灵活地切分成多达8个的片断 (Fragment) 依次传送。

2.1.2 帧结构

除一些控制子帧外, 帧一般包含三部分, 如图 1所示。

(1) 帧头 (Header) :

帧头中含有控制字段、源设备地址和目的设备地址等信息。帧通过目的地址进行寻址。接收设备接收属于自己的帧, 也通过帧头识别不同的帧类型和子帧类型。控制帧一般比较简短, 只含帧头部分。

(2) 帧荷 (Frame Payload) :

即负荷数据, 是多达4096个字节的变长结构。不同类型帧的负荷, 包含不同的信息内容, 代表不同的含义。

(3) 校验序列 (Frame Check Sequence, FCS) :

与帧荷域的数据较验相关, 用以判定一个帧是否被正确接收。它依赖于帧荷而存在。有的控制子帧没有净荷, 也就没有FCS。

2.2 信息单元及功能

在信标帧和命令帧的帧荷中, 一些重要信息常常编码组织成信息单元 (Information Element, IE) 的格式, 如图 2所示, 其中Element ID为信息单元的类别标识, Length值指示了后面内容的长度。

为实现不同功能, 信标帧和命令帧可以灵活嵌入或移除各种IE。ECMA标准共定义了20余种IE, 下面介绍几例。

(1) 休眠模式IE:

设备将其放入信标帧中, 用以宣布自己的休眠计划, 包括开始时间和休眠时长。

(2) 链路反馈IE:

接收设备通过它向发送设备建议数据发送速率和功率调整信息。

(3) DRP IE:

出现在信标帧或预留请求命令帧中, 包含设备预留协商的时间计划。

(4) 信标期占用IE (Beacon Period Occupancy IE, BPOIE) :

是一个重要IE, 它列出了一个设备所检测到的所有周围邻居的地址。

ECMA允许用户根据实际需要, 按照统一格式灵活定义新的帧和IE, 这为完善MAC功能提供了很大方便。

2.3 超帧 (Superframe) 结构

所有帧都在超帧内传输, 超帧结构是定时同步和资源分配的基础。一个超帧周期为65.536ms, 以256us为单位划分成256份媒体访问时隙 (Medium Access Slots, MAS) , 如图 3所示。超帧总体上分为信标期 (Beacon period, BP) 和数据期 (Data period, DP) 两部分, 下面分别介绍。

(1) 信标期。

BP是收发信标帧的专用周期, 此间如果收到其他帧表示发生冲突。每个超帧总是由BP开始, 它们的起始时间称为BPST (Beacon Period Start Time) , 是设备间同步的标志。BP长度可变, 由其作用范围内的设备数量决定, 最多可占32个MAS。BP内的MAS以85μs为单位细分成信标时隙 (Beacon slot) , 从0开始依次标记 (最高95) , 其中0和1定义为信令时隙, 设备一般情况下从2开始占用。所有设备 (休眠除外) 都会在某个信标时隙内发送自己的信标, 在其他时隙扫描、接收邻居的信标。

(2) 数据期。

DP紧接在BP之后, 是设备之间传输数据帧、命令帧和控制帧的时间周期。DP内的MAS类型有分布式预留协议 (Distributed Reservation Protoco1, DRP) 和优先信道访问 (Prioritized Channel Access, PCA) 两种, 分别代表两种数据通信方式, 支持同步或异步的数据通信服务。

帧与超帧是MAC子层实现各种功能机制的基础。下面两节分别介绍BP内信标机制和DP内的数据服务机制。

3 信标机制

ECMA-368通过信标对移动设备进行控制和管理, 称为信标机制。信标机制是该标准中最重要、最核心的技术。信标的内容直接反映着设备的功能、状态和需求, 对设备间协作起决定性作用。以下分别从信标群、BP调整和资源冲突几个角度详细说明。

3. 1 信标群产生和设备加入

信标群 (Beacon Group) 指一个设备及周围具有相同BPST的一组设备。不同BPST的信标群互称外来信标群 (Alien Beacon Group) 。实际中可能出现多群共存的情况。

相互通信的设备必须处于同一信标群中。设备激活后, 首先在邻近信道中扫描至少一个超帧, 搜索周围设备的信标, 判断是否有邻居存在。如果没有则创建一个BP, 并在信标时隙2内发送自己的信标。如果扫描到信标, 则根据加入规则选择一个时隙发送自己的信标, 加入该信标群。

设备根据上一超帧的扫描结果, 在BP的最大长度内, 从最大标号的不可用时隙算起, 在其后的8个信标时隙中选择一个发送自己的信标 (如图 4) 。这个规则可以使得新设备加入时间降至最低。

3.2 信标的功能

归纳起来, 设备通过信标实现如下功能:

(1) 向周围设备宣布自己的存在。设备通过在特定时隙内广播发送信标, 告知邻近设备自己的状态。

(2) 感知和监测其它设备的存在和动作。通过扫描和接收信标, 设备掌握周围邻居的地址和状态。

(3) 实现最基本的网络定时。BPST是超帧的起始标志, 设备的BPST相同表示超帧对齐, 即设备同步。设备在任何传输任务前都要进行信标扫描并同步于信标。

(4) 与邻居交换管理和控制信息。设备的通信和协作都离不开信标信息交换, 设备通过解读邻居的信标, 来管理、控制和回应相互的通信需求。

(5) 承载媒体接入的预留信息, 协商数据帧的收发规则 (如采用DRP) 。设备群通过信标共同遵守媒介的占用秩序, 实现信道共享, 避免冲突。

(6) 掌握群体的实时变化。设备周期性地扫描和发送信标, 刷新周围邻居的数量和状态变化, 从而支持网络的动态组织。

(7) 消除隐藏终端问题。设备通过邻居的信标不必使用RTS/CTS机制, 独特地解决了隐藏终端问题。如图5所示, 设备B为A的邻居, C为B的邻居, 设备A通过B信标中的BPOIE知道C的存在, 通过B信标中的DRP IE掌握B与C的通信计划, 从而避免数据发送冲突。

3.3 信标的合并和调整

无线设备可能随时自由移动。因此一个设备的邻居、信标群、BP长度总在变化, 变化情况大致分两种:

(1) 信标群合并。不同BPST的信标群可能进入彼此的范围, 无论BP是否重叠, 只要收到外来信标, 均需进行合并操作。所有群内的设备通过合并构成一个大群, 基于相同的BPST, 在同一个BP内发送自己的信标。图 6描述了两个群的合并过程。

(2) BP内部调整。除休眠状态外, 设备可以移动BP内的信标时隙的位置。若某设备的信标在一定时间内未被收到, 便被认为退出了邻居群, 其信标时隙也视为空闲, 标号靠后的设备时隙可以按照规则向前调整, 实现整个BP收缩。设备频繁进出信标群或者游入游出其他外来群, 都可能引发BP内信标时隙的一系列调整。

ECMA-368制定了BP合并、时隙重置的详细规则, 可以很好地适应设备分布的动态变化。

3.4 资源冲突和解决

以上设备移动、BP合并调整或时钟漂移, 都可能导致资源冲突, 简单例举如下:

(1) 信标冲突。

例如两个或多个设备可能在同一个信标时隙发送信标。

(2) MAS冲突。

在BP合并中, 信标与DP的MAS常常冲突, 这时需要保护信标。

(3) 地址冲突。

在一个扩展信标群内, 设备地址必须唯一, 否则帧的收发将出现混乱。通常情况下, 信标中标识设备的地址从0x0100 - 0xFEFF范围内随机产生, 可以保证群内的唯一性。但两个信标群相遇时, 可能出现两个设备使用一个地址标识的情况。

针对上述各种冲突情况, ECMA-368提供了详细的检测方法和相应的解决方案。以地址冲突为例, 设备将按照既定规则产生和使用一个新地址, 并在信标中向外宣布。

4 DP内数据收发机制

除信标帧外, 其他类型的帧均在DP内发送和接收。MAC协议的核心目标是确保设备在DP内有效有序地访问媒体, 完成数据帧的收发和交换。控制帧、命令帧乃至信标帧都是作为保障手段, 直接或间接地服务于设备的数据交换。本节简要介绍帧的发送和确认, 重点说明DP内媒体访问的DRP机制和PCA机制。

4.1 帧的发送和确认方式

帧的传播方式有单播、组播和广播三种, 分别对应不同类型的目标地址。如信标帧是广播方式, 其帧头的目标地址为广播地址。

为满足不同的应用, ECMA标准提供了三种确认策略:无确认 (No-ACK) 、立即确认 (Imm-ACK) 和块确认 (B-ACK) 。顾名思义, 无确认对接收数据不做任何确认, 主要针对无需质量保证且延时敏感的业务;立即确认对发送的每一帧都进行到达确认;块确认由目的设备发出, 针对源设备的请求命令一并确认若干帧的到达情况。

当源设备未收到确认时, 根据所发送的数据帧类型、规定的传送尝试次数和设定的时间长度, 决定重发或丢弃。

4.2 DRP协议

DRP是设备间以完全分布的方式进行协商并实现预留带宽的协议。两个或多个设备在协商成功之后, 独占DP内的某些MAS, 实现时分多址访问 (Time Division Multiple Access, TDMA) , 进行有服务质量保证的同步数据传输。

预留协商的内容信息包含在DRP IE中。设备间协商有两种形式:隐式协商 (把DRP IE放在信标中传送) 和显式协商 (把DRP IE放在命令帧中使用DRP或PCA协议传送) 。协商过程如下:

1) 源设备发送预留请求。根据自身MAS的使用情况, 源设备在请求中说明希望预留的MAS集合。

2) 目的设备 (可能不唯一) 回复请求。目的设备分析超帧的MAS忙闲情况, 判断接受还是拒绝。接受则将相应的MAS状态置忙, 拒绝则在回复中说明原因, 以便再次协商。

3) 预留宣布。无论哪种协商方式, 一旦成功即在信标中宣布。其它设备获悉后不再尝试占用, 保证预留者独占MAS。

4.3 PCA协议

PCA协议是一种区分业务优先级的载波侦听/冲突避免 (Carrier Sense Multiple Access /Collision Avoid, CSMA/CA) 协议, 其基本思想是:针对由更高层标记的待发送帧的优先级, 设备根据不同的竞争参数决定相应的发送概率和退避算法, 通过公平竞争访问媒体。图 7中, AC-VO、AC-VI、AC-BE是从高到低的三种优先级, AIFS (Arbitration Inter-Frame Space) 是竞争参数之一, 指设备在竞争媒体前侦听信道空闲的等待时间, 明显级别高的帧能够优先参与竞争获取发送机会。

除DRP 预留的MAS外, DP内的其它时间均可由设备通过PCA竞争访问占用, 为异步数据服务提供支持。

4.4 能量管理

因为移动设备靠电池供电, 节能也是ECMA追求的一个重要目标。该标准主要采取两种策略:

(1) 休眠机制。为节省功耗, 设备定义了两种功率的工作模式。一是休眠 (Hibernation) 模式, 设备不收发任何帧, 几乎完全关闭, 时间长达数个超帧。再一是活动模式, 设备在BP内收发信标, 在DP内又分两种状态:数据的收发期间, 设备保持清醒 (Awake) 状态;剩余时间则转入睡眠 (Sleep) 状态, 进一步节约能量。

(2) 功率反馈。在目标设备的信标中, 链路反馈IE包含一个发送功率的建议值, 为源设备提供参考, 以求在保证信号强度的同时, 最大限度地节约能量。

5 不足与改进

综上所述, ECMA-368以帧和IE的方式组织数据, 基于超帧时间安排, 设备以三种方式访问媒体:

(1) 在BP内选择时隙接入, 完成同步和协作, 具备通信资格。

(2) 在DP内预留接入, 完成同步数据服务或相关命令请求。

(3) 在DP内竞争接入, 完成异步数据服务或命令请求。

所有相关的规则和策略, 都在于充分利用有限资源 (时间、信道、能量等) , 适应各种情况变化, 满足设备的通信需求。协议的总体设计比较精巧合理, 但在具体应用中还需要改进, 其中一些问题也是当前研究的热点, 这里仅从几方面简单探讨。

(1) 信标时隙管理。

设备加入信标群时, 信标时隙从当前BP中最大不可移动的时隙标号 (如休眠设备) 后选取。这种加入规则难以保证每次都成功, 在设备数量较多、分布密度较大或BP频繁调整的情况下尤为突出。此外, 一个设备发现其信标时隙处于所有邻居的BP之外时, 将改在信令时隙发送信标, 但这种信标常被接收设备忽略, 不作邻居对待。文献[4]甚至指出, 现有设备加入群和信标冲突时选取信标时隙的算法可能导致死锁或设备无法加入的问题。

(2) 设备移动预测。

设备的位置分布是随时变化的, ECMA扫描信标后所掌握的信息只是扫描周期之内的一个状态, 它所反映的全是既成的事实, 几乎没有关于设备移动性的预测信息, 而这些预测在实际中对上层 (如网络层路由) 很重要。当然, 选择合理的预测参数, 如位移、运动速度及信号强度等, 也需要进一步深入研究。

(3) 地址模糊性。

由于各种原因, 设备可能更换地址, 导致帧头中出现过期地址。例如在信标群合并中, 设备为解决地址冲突产生新地址, 却可能收到标记原地址的数据帧, 按照协议规定只能丢弃。为避免损失, 文献[5]提出了一种记录历史地址的解决方法。

(4) 链路反馈周期。

文献[6]对目的设备在链路反馈IE中建议发送速率和功率的机制提出异议, 并通过计算证明反馈周期过长, 不足以反映无线信道的实时变化。该文提出了由确认帧 (如B-ACK) 反馈的机制, 并利用预留比特位进行了巧妙改进。

此外, ECMA-368主要是从PHY和MAC角度设计协议, 实际应用中我们可以针对某种网络的具体特点, 与上层结合综合考虑MAC设计, 以求达到更好效果。

6 结论

ECMA-368的MAC协议通过信标机制实现了设备的管理和控制, 解决了设备间共享媒体的独立性和公平性问题, 可以提供灵活的同步、异步数据服务, 能够较好地满足移动或固定电子设备之间高速通信的业务需求。随着进一步改进和完善, 该标准将在无线个域网中得到更加广泛的应用。

摘要：本文针对ECMA-368标准第二版的媒体访问控制 (MAC) 协议, 在介绍帧格式、超帧结构的基础上, 分析总结了MAC子层的信标机制、PCA协议、DRP协议和能量管理等主要内容。作为一种全分布式的MAC协议标准, ECMA-368可以有效地管理和控制设备, 为上层提供灵活的数据通信服务, 非常适合无中心的高速无线个域网络。文章最后也指出了协议在具体应用方面的若干不足。

关键词：超宽带,MAC,分布式架构,ECMA-368,WiMedia,无线个域网

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一种适于MSN的改进MAC协议 第7篇

目前, 国内外对无线传感器的研究主要针对无线传感器网络能量受限的特点, 提出了很多节能的MAC协议。然而多限于所有传感器节点都是静止的情况, 不满足某些需要移动节点的应用, 节点总是处于不断的运动中, 同时引进移动节点信息收还可以拓宽网络空间的采样能力。

二、典型无线传感器网络MAC协议

1. SMAC协议。

SMAC协议将时间分帧, 帧长度由应用程序确定。帧内分为工作阶段和休眠阶段。在休眠阶段, 节点关闭射频模块, 缓存在这期间采集到的数据并在工作点段几种发送。工作节点的开始, 节点发送同步消息, 之后通过RTS/CTS/DATA/ACK机制发送数据, 避免冲突造成的能耗。

2. TMAC协议。

TMAC协议定义了5种事件和一个计时器TA, 据次确定工作阶段的结束时间。如果在TA内, 射频模块没有侦听到这5种事件中的任意一种, 就任务信道进入空闲状态。

3. BMAC协议。

当网络中无数据负荷时, 所有节点处于周期性的low-power listening状态。当数据在一个节点上产生之后, 源节点的射频模块被打开, 并发送extended preamble占用信道。源节点所有邻居都能够获得信道被占用的信息, 并转入接收状态。

4. XMAC协议。

XMAC使用一串短报文序列代替前导码来唤醒接收节点。在这些短报文中包含有临时序列号。从而能够在不增大网络负载的情况下支持信道检测。同时接收id标识也被嵌入短报文中。

三、传统MAC的局限性

在许多实际的移动传感器网络中, 同步的占空比方式可能无法工作。由于邻居节点状态变化剧烈, 同步报文所消耗的信道资源和能量资源都是非常客观的。相比之下, 异步占空比机制不需要维护邻居节点的同步信息也不需要传输同步报文, 只需要维护一定时长的唤醒状态已完成和潜在接收节点的握手。这就意味着BMAC和XMAC都需要额外的机制完成当前邻居表的更新。另外过长的前导码将导致网络吞吐量的下降。

四、一种改进的MAC协议

在参考传统无线传感器网络MAC层协议思想的基础上, 结合移动传感器网络特点, 提出一种新型的MAC协议。

协议中, 报文传输由接收方发起, 发送方只需要监听足够长的时间即可捕获已经处于唤醒节点的接收节点。在发送端, 一段持续监听时间取代了传统的前导码。接收端发送最小主动探测报文 (MAEP) 取代了短监听时间。当一个节点醒来, 如果信道忙, 在继续休眠, 如果信道空闲, 则发送MAEP, MAEP中包含本节点id。源节点收到潜在目标节点的MAEP后, 即得到了当前的一个可靠的邻居, 并推迟随机延时发送目标确认帧通知其所有邻居节点将发送接收方id, 目的节点处于接收状态, 而其余节点则进入休眠状态。源节点监听一个周期, 将会得到其当前所有邻居节点的MAEP。

在异步占空比机制中存在一旦前导码开始发送, 其他待发起或者是正在进行RTS/CTS握手的传输过程即将被打断的现象, 并导致节点恢复通信需要等待较长时间才能恢复。改进协议避免了每次数据传输前发送前导码/签到序列所带来的长时间信道占用, 降低了传输时延的同时减少了网络控制数据量。由于通信发起方是接收方, 尽在唤醒时发送数据较少的MAEP, 而不需要如BMAC和XMAC协议一样在发送较长的前导码时, 而多个邻居节点苏醒后进入接收状态。同时避免异步占空比机制中因维护邻居表状态而增加的控制数据, 从而达到快速托普变化发现及低能耗的目的。

五、结束语

移动传感器网络MAC协议的设计需要在保证建立可靠数据链路的基础上在各项性能间取得平衡。各性能间的平衡性往往比单个性能更重要。可以考虑进行跨层协议设计, 将路由层与MAC协议做部分功能融合, 设计出更实用的协议。

摘要：本文介绍并分析了几种典型的MAC协议, 并提出一种改进的MAC协议, 在降低网络能源消耗的同时满足拓扑变化的要求。

关键词：移动传感器网络,MAC协议,占空比,主动探测报文

参考文献

[1]孙利民, 李建中, 陈渝, 等.无线传感器网络[M].北京:清华大学出版社.

MAC技术 第8篇

MAC协议是AD HOC网络协议的重要组成部分, 能否有效地使用无线信道的有限带宽资源, 将对网络性能起着重要作用。因此, 对基于MAC机制的节能问题进行研究具有重要意义。基于MAC协议的节能机制主要有两种, 一种是功率控制机制, 另一种是动态关闭无线接口机制。

1 MAC协议的功率控制机制

1.1 单信道接入协议的功率控制机制

单信道接入协议下, 控制报文和数据报文都在同一个信道上传送。在单信道功率控制协议中, 控制报文可以用最大功率来发送, 也可以根据目的节点的相关信息用相对较小的功率来发送。发送结点可以在控制帧 (RTS) 中带上发射功率等参数信息, 接收结点可根据RTS的接收强度及其中所携带的参数信息来决定本节点发送响应帧 (CTS或ACK) 时所应该使用的功率。在CTS中还可向对方提供本结点的信噪比信息, 为对方发送数据报文时选择发送功率提供参考依据。功率可控制多址接入PCMA[1] (POWER CONTROLLED MUL-TIPLE ACCESS) 协议就是应用这种机制的典型。

1.2 双信道接入协议的功率控制机制

双信道接入协议下有一个控制信道和一个数据信道, 在控制信道上传送控制报文而在数据信道上传送数据报文。对于双信道接入协议, 也可以采用功率控制机制功率控制的目的是提高数据信道的空间复用度, 最终提高整个网络的容量。控制信道上的控制报文, 一般采用最大发射功率发送, 而对于数据信道上的数据报文则根据控制信道上交互控制报文时所得到的信息, 用最小的必须功率发送, 数据信道上的ACK报文可以用最小的必须功率发送, 也可以用最大功率发送。双忙音多址接入DBTMAI[2] (DUAL BUSY TONE MUL-TIPLE ACCESS PROTOCOL) 协议就应用了这种功率控制机制。这种协议的一个缺点是没有ACK机制, 当信道条件不好时协议性能会有所下降。

2 MAC协议动态关闭无线接口机制

动态关闭无线接口机制下, 根据监听到的网络状况或事先约定的规则, 网络通过使无线接口设备进入睡眠模式来降低能耗。可分为报文驱动和时间驱动两类。

2.1 报文驱动

节点首先监听信道上发送的报文, 如果当前报文与自己无关, 并且即将要在信道上发送的数据足够长, 则该节点 (无关节点) 进入睡眠状态, 并根据报文报头中包含的信息来设定休眠时间。PAMAS[3]协议是典型的报文驱动节能协议, 该协议利用睡眠机制实现能量节约, 是MACA协议与分离的信号信道使用思想的结合。RTS-CTS报文交换发生在与数据报文分离的信号信道, 这个分离信号信道能让节点决定什么时候他们开始睡眠以及睡眠多长时间。

2.2 时间驱动

如果当前没有业务, 则会处于周期睡眠状态, 只在某些特定时刻唤醒一小段时间来交互或监听信息。有报文要发送或接收的节点将在随后的一段时间内处于活跃状态。按照是否需要全网同步, 又可分为同步时间驱动节能机制和异步时间驱动节能机制。

802.11PSM[4]协议是典型的同步时间驱动节能协议, 该协议利用各节点所发的信标帧携带本节点的时钟信息来进行全网同步。各节点都与成功接收到的信标帧进行同步, 并且不再发送自己的信标帧。虽然同步时间驱动节能机制会使协议设计起来比较简单, 但要在多跳AD HOC网络中实现全网同步却很困难。由此就产生了异步情况下的时间驱动节能机制[5], 其基本思想是各节点都保持自己的时钟, 通过保证任意两个节点在一定的时间周期内总有段时间同时处于活跃状态来保证节点问通信的正常进行。由于不存在同步机制, 所以, 每个节点的信标周期开始时刻是不同的。当某个节点接收到另外一个节点发送的信标帧时, 节点根据接收时刻就能预测对方处于活跃状态的时间。

3 结语

AD HOC网络因组网方式灵活、抗毁性强, 在很多领域有着广泛应用。而节能机制关系到如何使节点的工作时间延长, 一直是AD HOC网络研究的重要部分。随着我们对网络的各方面要求越来越高, 使得节能机制的研究将在更广阔的范围内展开, 例如, 在引入节能机制的同时兼顾服务质量 (QOS) , 基于能耗的路由和功率控制机制相结合以及在跨层体系结构下优化节能机制等等。

参考文献

[1]monks jp, bharghavan v, hwu wm.apower controlled multiple access pro-tocol for wireless packet networks[A].proceedings of ieee infocom[C].2001.

[2]zygmunt j.haas, jing deng.dual busytone multiple access (dbtma) -perfor-mance evaluation.ieeevtc99, 1999, 5:314～319.

[3]suresh singh, c.s.raghavendra.powerefficient mac protocol for multi hopradio networks[J].the ninth ieee in-ternational symposium on personal, in-door and mobile radio communications1998:153～157.

[4]ieee computer society lan man stan-dards committee.wireless lan mediumaccess protocol (mac) and physical layer (phy) specification[S].ieee std 802.11-1997, the institute of electronics engi-neer[sM].new york, 1997.

MAC技术 第9篇

微软日前更新了其Mac版本Office套件，按照他们的说法，这是微软为Mac用户迈出又一大步。Office 2016 for Mac已经通过16种语言在139个国家和地区发布，而最先体验到新版本Office的则无疑是Office 365用户。

专为Mac而设计的Office

新版Word、Excel、PowerPoint、Outlook和OneNote为Mac用户集合了两个领域的精华：Office的熟悉体验以及Mac系统的绝佳性能。

如果你使用过PC版或iPad版Office，你就会觉得Office 2016 for Mac为你带来了熟悉和亲切的使用体验。它按照你需要的方式来工作，且拥有熟悉的Ribbon界面和强大的任务窗格。在Office 2016 for Mac上，用户将领略现代化的Office体验与Mac功能的完美结合，例如：全屏视图和多点触控TM手势等功能。全面支持Retina视网膜显示屏这一功能令你的Office文档看起来将更加清晰、鲜亮。

同时，Office for Mac支持云连接，这样你就能迅速打开最近在其它设备上使用过的文档，并回到上次离开的地方。新的内置文档共享工具让你能够轻松邀请团队成员共同完成一个文档。共享文档时，你不必担心内容或格式丢失，因为Office for Mac能够完美兼容PC、平板电脑、手机版的Office和Office Online。

五个与时俱进的一流应用

Word for Mac——Word强大的编写和审阅工具能够轻松创建美观的文档。新的设计选项卡让你能够在整个文档中轻松运用设计师级别的布局、颜色和字体。你和队友可以同时对同一个文档进行编辑，并利用线性评论在对应的文本旁边进行对话。

Excel for Mac——新版Excel for Mac可帮助你把数据视觉化， 它可以根据数据推荐最适合的图表格式，并提供图表预览。熟悉的键盘快捷键、自动填充数据和改进的公式生成器，为你在创建电子表格或输入数据时节约时间。如果想要进行更深入的分析，新的PivotTable Slicers可帮助你筛选大量数据并发现数据中可能存在的规律。

PowerPoint for Mac——PowerPoint改进了演示者视图，通过在Mac屏幕上展示当前幻灯片、下一张幻灯片、演讲者备注以及计时器，让演示者在演示期间能够完全控制演讲过程；而在投影上，观众只能看到演示文稿。在新的动画窗格上，你可以设计或调整动画，同时最新的幻灯片转换功能会为你的演示增光添彩。

Outlook for Mac——前所未有地轻松管理你的电子邮件、日历、联系人和任务。新的 Outlook for Mac支持邮件推送，让你的收件箱随时保持更新。改进的对话视图将以线性对话的方式整理你的收件箱，这样你就不必再去搜索相关消息。新的消息预览会在标题下面显示邮件正文的第一句话，方便你决定是现在阅读邮件还是稍后阅读。

OneNote for Mac——OneNote是Office for Mac新增的应用程序。你可以在笔记本中记下你的想法，并在任何设备上读取。OneNote搜索引擎能够跟踪你的标签、索引你输入的注释，并识别图片中的文字和手写的笔记，以便你可以通过它快速找到相关内容。你可以随心所欲的使用加粗、斜体、下划线，插入文件、图片和表格等功能来整理笔记，还可以与朋友、家人或同事共享笔记，以便大家就能一起完成旅行计划、家务或工作事项。

源于Mac用户，益于Mac用户

微软表示，自3月发布以来，用户对Office for Mac预览版的参与超出了他们的预期，从而使其成为有史以来规模最大的 Office for Mac测试版。Mac预览版参与者提供了超过10万条反馈意见，根据这些反馈，微软在四个月内发布了7次更新，提高了产品的性能和稳定性。此外还添加了一些功能，例如Word中的邮件合并、Outlook中的建议新时间，以及Excel中对外部数据连接的支持。

最后，Office for Mac将随着时间的推移而持续不断地改进。微软计划每个季度向Office 365用户至少发布一次更新和新功能。

即日起Office 365用户可开始使用

MAC技术 第10篇

关键词：WAVE,多信道MAC协议,DCF机制,CCH时隙,SCH信道

引言

近年来, 随着通信技术和交通业的发展, 智能交通系统 (Intelligent Transport Systems, ITS) 受到了越来越广泛的关注。ITS通过利用先进的科学技术和方法来达到提高交通运输网络的安全性和高效性的目的。WAVE网络是ITS的重要组成部分。

MAC协议是移动终端能够公平高效地共享无线信道的重要保证, WAVE系统中MAC协议的标准为IEEE802.11p和IEEE1609.4[1]。IEEE802.11p和IEEE1609系列协议标准共同组成了WAVE体系架构, 以适应高速环境下车辆通信的需求。

文章探讨WAVE网络现有的MAC协议标准中存在的问题, 提出改进型自适应多信道MAC协议。

1 动态调整CCH时隙的多信道MAC协议

1.1 可变CCH时隙MAC协议

IEEE1609.4协议中将同步时隙定义为固定的100ms, 其中包含的CCH时隙和服务信道SCH时隙分别为50ms。在网络中传输节点很多的情况下, 固定的CCH时隙不能够满足拥挤的车载网络环境中安全信息和控制信息的传送需求。反之, 在网络中传输节点较少的情况下, CCH时隙需要传送的信息也减少, 从而导致CCH时隙的浪费, 不能够满足WAVE网络中拓扑结构高动态性的要求。为此, Q.Wang等[2]提出了可变CCH时隙的MAC协议, 协议框架如图1所示。

可变CCH时隙MAC协议将CCH时隙分为安全时隙和服务广播时隙, 在CCH上的节点通过预约的方式在SCH上无竞争的传送, 并利用CCH时隙上节点预约服务信道所需的平均时间长度来确定CCH时隙长度, 从而动态调整CCH时隙, 提高了网络的吞吐量。然而, 节点预约SCH所需的平均时间长度仅仅是一个平均值, 它与实际预约SCH的时间长度之间存在着很大的差异, 无法实现在动态车辆环境下优化配置CCH和SCH资源的目标。

1.2 自适应多信道MAC协议

文献[3]在上述可变CCH时隙MAC协议基础上, 提出了通过获取节点在CCH上预约SCH所需时间的概率分布, 从而实现最优CCH时隙和SCH时隙值的动态分配的自适应多信道MAC协议。

自适应多信道MAC协议基于DCF机制构建分析模型, 通过利用概率生成函数的分析方法, 根据网络当前状态, 动态调整CCH时隙。即网络中节点数增加时, 减少用来传送服务数据的SCH时隙, 同时增加CCH时隙来保证安全信息的传送;服务数据包长度增大时, 相应地减少CCH时隙长度, 同时增加SCH时隙长度以提高SCH的利用率。

自适应多信道MAC协议与可变CCH时隙MAC协议和IEEE.1609.4协议相比, 获得了更高的吞吐量。但是该协议采用的DCF机制中, 所有终端和业务在竞争接入信道时都处于平等地位, 没有优先级的区分, 不能有效地减小节点接入信道的时延。

1.3 基于EDCA机制的MAC协议

为了改善自适应多信道MAC协议中没有优先级区分的问题, 文献[4]提出了一种基于EDCA机制的多信道MAC协议。

EDCA机制是IEEE802.11e协议标准规定的对原有的DCF机制的扩展机制, 该机制的每种访问类型都将传送信息划分为不同优先级, 保证高优先级所需的传送信道, 并根据节点不同优先级的数量来动态调整CCH时隙和SCH时隙长度, 有效地保证了高优先级信息的传送效率和服务质量, 提高了SCH的利用率, 并且有效地避免了节点之间的冲突, 使得节点接入信道的延迟时间减小。

2 改进型多信道MAC协议

上述的三种动态调整CCH时隙的多信道MAC协议, 与IEEE802.11p和IEEE1609.4协议标准相比, 都有不同程度的改进, 在吞吐量和接入时延等方面都有所提高。但是三种协议里, 在CCH时隙中预约成功的所有节点都要等到CCH时隙结束后才在SCH时隙中开始发送数据, 使得CCH时隙对应的这一段SCH信道始终空闲, 导致信道的利用率偏低。为此, 文章提出一种改进型多信道MAC协议。

在改进型的多信道MAC协议中, 各节点预约SCH采用DCF机制。当节点在CCH中通过DCF机制竞争预约到SCH后, 节点立即转到SCH的空闲信道中任选一个信道进行数据传送, 数据成功传送后, 又返回到CCH参加下一次竞争;如果节点成功预约SCH之后发现所有SCH都被占用, 则该节点抛弃当前数据包的传送, 重新返回CCH参加下一次竞争。

改进型多信道MAC协议通过采用立即占用SCH的模式, 提高了信道的利用率, 弥补了现有动态调整CCH时隙的多信道MAC协议中存在的信道利用率偏低的问题, 有效地优化了系统的资源配置, 更适应现代高动态通信网络的需求。

3 结束语

文章分析比较了WAVE网络中现已提出的可变CCH时隙MAC协议、自适应多信道MAC协议和基于EDCA机制的多信道MAC协议, 总结了三种MAC协议的优势和存在的问题。在此基础上, 提出了采用预约成功则立即占用SCH信道模式的改进型多信道MAC协议, 为今后WAVE网络中MAC协议的完善提供了理论依据。

参考文献

[1]IEEE Standards 1609.4.IEEE Trial-Use Standard for Wireless Access in Vehicular Environments (WAVE) Multi-channel Operation, 2006.

[2]Q.Wang, P.L.Su, H.R.Fu, etal.An Enhanced Multi-channel MAC for the IEEE 1609.4 Based Vehicular Ad Hoc Networks.IEEE INFOCOM 2010 Proceeding.San Diego, USA, 2010:1-2.

[3]Dongbi Zhu, Dandan Zhu.Performance Analysis of A Multi-channel MAC with Dynamic CCH Interval in WAVE System[C].2013 International Conference on Software Engineering and Information System (SEIS 2013) .Shijiazhuang, China, 2013.