在传统的计算机网络和通信网络中,物理层提供机械、电气的规程手段解决了传送数据流所需的物理连接的激活、保持和释放。之上是介质访问控制层(MAC层)主要解决了在相邻节点间传输数据帧,对单条物理线路的复用共享同一个带宽的链路,介质接入的控制方式,物理寻址和逻辑拓扑(信号通过物理拓扑的路径)在此层被定义。线路控制、出错通知(不纠正)、帧的传递顺序和可选择的流量控制也在这一子层得到实现。本论文研究的重点,是MAC层介质接入控制方式的实现。一直以来,对于同一带宽的链路的接入控制方式,通常划分为随机竞争方式和轮询方式两种。随机竞争方式由于不需要中心站点对网络进行控制,所以实现起来结构简单,组网灵活,被广泛的应用于分布式方式的网络中。可是当系统负载很大竞争增多时,冲突分解和冲突避免比较困难,整体性能就会急剧降低,而且当业务到来时才竞争信道,有时无法适合时延敏感性业务的需要,无法提供可靠的QoS保障。而在这个时候,轮询多址方式在处理大负载时就占有了很大优势,所以近年来,多址技术的研究呈现出多种方式相结合的特点,轮询多址技术已成为一种重要的接入机制应用于目前的Ad Hoc网络和无线传感网络中。本文深入研究了现有比较典型的轮询接入方式,在传统令牌协议的基础上进一步改进,当服务器在对某一站点进行服务的同时完成对另一有服务需求的站点的查询转换,使得服务和查询转换同时并行处理,在整个系统处于空负载情况下及时进入休眠状态,节约能耗延长节点的使用寿命,适用于无线传感器网络的MAC层协议。另外本章节采用概率母函数和嵌入Markov链的方法,对改进协议进行了系统数据建模和性能分析,获得性能参数解析表达式进行定量分析。
