摘 要：本文首先分析了Ad Hoc网络存在的公平性问题，其次，在MAC层改进协议的传输假设下，研究了保证改进协议公平性的退避机制以及MAC层协议的公平性模型，最后通过仿真表明研究的有效性。
关键词：MAC层协议；公平性分析；Ad Hoc网络
1 引言 由于Ad Hoc网络的多跳通信以及无线通信的共享信道，Ad Hoc网络在节点数量较大和通信量密集时的性能不能令人满意，在对实时多媒体业务的支持上尤其不利。本文研究的主要意义旨在通过对现在广泛应用于无线网络的MAC层系列协议的基础上，针对于Ad Hoc网络以及MAC层系列协议的特点，找到一种适合Ad Hoc网络的MAC协议或机制，使之能够提高实时多媒体业务在Ad Hoc网络中的服务质量。2 公平性问题的剖析2.1 Ad Hoc网络的公平性 对Ad Hoc网络的公平性问题，即是期望所有的节点以均等的机会访问。移动Ad Hoc网络不存在中心控制节点，各节点处于平等地位，因而需要有MAC协议来控制各节点接入信道的能力。而对Ad Hoc网络公平性起着关键作用的是退避算法。如果退避算法赋予各节点的退避时间相差悬殊，就可能引发公平性问题，严重的可能造成某些节点一直无法接入，即造成“饿死”现象中选择一个随机数等待发送下一帧。CW2suc将按下列算法重新计算。3.3 MAC层改进协议的公平性模型 (1)当节点i已经进行的退避次数不大于B-Thresh时，采用双窗口动态退避机制DWDB来动态的调整退避计数器值的大小。其中重传调整系数N的选取规则如下：
(2)若节点i在经过了B-Thresh次退避后，仍无法接入信道时，就以功率在发送忙音信道上持续传输忙音信号，直到节点获取信道为止。 (3)如果一个节点在发送忙音信道上侦听到的最大接收功率比正确解调一个包的门限值RX-Thresh大，节点会进入退避状态并拒绝所有RPTS请求，直到接收忙音信道上的周期性脉冲消失。否则，它就把忙音信道上的脉冲功率作为附加噪声。 (4)节点i开始发送忙音信号后，便持续侦听接收忙音信道来更新自身的传输约束功率。当时，节点i停止发送忙音信号，并按照本文研究的MAC层改进协议的基本模型接入信道。4 Ad Hoc网络MAC层协议改进的仿真分析 本文为了定量分析MAC层改进协议的公平性，根据结点的距离远近将数据流分为五组，并使用Jain的公平性系数方程作为评价标准：
其中，n是一个分组中数据流的个数，是一个数据流的吞吐量。公平性系数在[0，1]之间取值。其值越接近1，表示MAC层改进协议流的公平性越好。公平性系数越小，结点抢占信道的能力悬殊越大，不公平性越明显。 本文研究的MAC层改进协议公平性模型的仿真结果图如图（1）所示：
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