E-MAC: 802.11 無線網路之高效率多頻道MAC 協定

Abstract

IEEE 802.11 是目前在無線通訊網路中被 廣為使用的技術，其主要運作在single channel 的環境。然而，multi-channel 的通訊環境不僅 可以將使用者分散在不同的channel，以避免 因過度競爭而使throughput 下降，亦可讓不同 的使用者即使在相同的空間中也能在同一時 間以不同的channel 通訊，因此，可以避開同 channel 的干擾並大量提升整體throughput，縮 短等待時間並達到公平性。在本論文中，我們 考慮以multi-channel 為通訊環境， 提出一 802.11 的multi-channel MAC protocol，透過 control channel 中RTS/CTS packet 的溝通， Sender 與 Receiver 便得以其Host IDs 所產生 的Channel Hopping Sequence，來作為選擇頻 道的依據，這將有能力使一對正欲進行通訊的 主機不需額外的溝通， 便能快速地更換 channel， 以解決兩對通訊的主機在data channel 產生封包衝撞時，等待溝通的窘境， 並縮短通訊者的delay time。此外，針對因miss RTS/CTS packet 所產生的各種衝撞問題，我們 所提出的協定均能以公平及有效率的方式加 以解決，以達到bandwidth 資源的高使用率。 本論文所研發的協定亦可適用於single channel 的通訊環境並有良好的通訊效率。 我們所提出的協定具有cache overhead 小、control packet 少、盡量避免衝撞、有效排 解衝撞及維持公平性等特色，我們並透過實驗 顯示本協定在擁塞的網路環境中，具有delay time 短、bandwidth utilization 高以及有較高的 throughput 等優點。