郭夢(mèng)霞

(陜西職業(yè)技術(shù)學(xué)院 管理系,陜西 西安710000)

一種應(yīng)用于會(huì)展中心的MAC層協(xié)議的控制機(jī)制

郭夢(mèng)霞

(陜西職業(yè)技術(shù)學(xué)院 管理系,陜西 西安710000)

基于優(yōu)化會(huì)展企業(yè)中心無線自組織網(wǎng)絡(luò)的目的,采用WTRP協(xié)議,將MAC層的WTRP協(xié)議應(yīng)用于無線自組網(wǎng)中的方法,通過無線令牌環(huán)協(xié)議研究,重點(diǎn)介紹了WTRP協(xié)議的控制機(jī)制和流程,描述了節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)和令牌的傳遞機(jī)制,得出模型中的節(jié)點(diǎn)通過令牌獲得網(wǎng)絡(luò)的使用權(quán),而令牌在節(jié)點(diǎn)之間傳遞,并以公平和效率為原則。網(wǎng)絡(luò)僅需要對(duì)令牌進(jìn)行管理和維護(hù),而不需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行管理,使得數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行透明的傳輸,增加了網(wǎng)絡(luò)的保密性和魯棒性。

會(huì)展中心；令牌環(huán)WTRP；令牌重構(gòu)；QOS

隨著近年來商業(yè)活動(dòng)的發(fā)展,在商業(yè)展覽、節(jié)假日出游等活動(dòng)日益增多的背景下,進(jìn)行有效的會(huì)展中心企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理對(duì)于提高企業(yè)的利潤(rùn)有很大幫助［1］。近來,會(huì)展中心企業(yè)的發(fā)展速度越來越快,企業(yè)每天所需要的數(shù)據(jù)信息量也越來越大,會(huì)展活動(dòng)頻率也越來越頻繁［2］。展覽商業(yè)會(huì)議中心是一個(gè)人員雜亂密集、人口流動(dòng)性較大的地方,這種情況下正適合于小型無線局域網(wǎng)的搭建和使用。伴隨著市場(chǎng)需求,以及日益增長(zhǎng)的無線業(yè)務(wù)和電信市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)重心的轉(zhuǎn)移,寬帶無線網(wǎng)絡(luò)得到了迅猛的發(fā)展和廣泛的部署和使用,主要無線通信技術(shù)有3G和WiFi。目前,寬帶無線接入技術(shù)基本上都采用最后一跳是無線組網(wǎng)方式,但其在成本投入、組網(wǎng)的靈活性上不盡如人意,不適用于會(huì)展中心這樣人員流動(dòng)性強(qiáng)、空間大、臨時(shí)展館居多、客流量大的復(fù)雜環(huán)境。

1 需求分析

當(dāng)一個(gè)大型展會(huì)活動(dòng)召開時(shí)［3］,在展覽會(huì)場(chǎng)內(nèi)會(huì)有許多記者。正常情況下他們會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)使用相機(jī)拍下現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況場(chǎng)景,并寫下文字記錄,回去后再整理文字及沖洗照片,這樣的速度已不能適應(yīng)當(dāng)前高速的信息傳播速度?，F(xiàn)在,要求記者能在現(xiàn)場(chǎng)采集所需的新聞,并在現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)完成整理修改文字、照片稿件,并將成稿及時(shí)傳遞回報(bào)社。很多記者需要將現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)況整理成文字或者在現(xiàn)場(chǎng)所拍的照片要即時(shí)的傳給自己的報(bào)社,而寬帶局域網(wǎng)正好適應(yīng)這種場(chǎng)景。隨著需求越來越大,如果采用其它方式可能慢了許多,因此在展館內(nèi)提供上網(wǎng)設(shè)備成了必然趨勢(shì)［4］。

分布式的基于周期查詢的接入控制機(jī)制是眾多接入控制機(jī)制中的一種,其主要特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)信道的使用權(quán)是通過一種特殊的信號(hào)幀-令牌來分配的,且網(wǎng)絡(luò)令牌是按照一種預(yù)先規(guī)定的邏輯環(huán)的順序進(jìn)行傳遞,因此,這種控制方式又稱為令牌環(huán)。采用令牌環(huán)的控制機(jī)制,主要可以避免由于中心節(jié)點(diǎn)的退出而導(dǎo)致全網(wǎng)癱瘓的缺點(diǎn),具有很好的魯棒性和穩(wěn)定性,而且采用周期性查詢的接入控制,可以為時(shí)延敏感的業(yè)務(wù)提供更好的QOS保障。

WTRP最大的優(yōu)點(diǎn)在于解決了網(wǎng)絡(luò)部分鏈接的問題。其優(yōu)點(diǎn)在于:相對(duì)于單個(gè)節(jié)點(diǎn)來說是非常健壯的,支持更加復(fù)雜的拓?fù)洵h(huán)境,網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點(diǎn)不需要全部連接構(gòu)成全通網(wǎng),并支持更好的QOS保證。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)加入令牌時(shí),僅要求新加入的節(jié)點(diǎn)與前節(jié)點(diǎn)和下一跳節(jié)點(diǎn)連接,新加入節(jié)點(diǎn)通過檢查網(wǎng)絡(luò)連接表來獲得網(wǎng)絡(luò)的連通性信息。當(dāng)節(jié)點(diǎn)要離開令牌環(huán)時(shí),離開節(jié)點(diǎn)的前一跳節(jié)點(diǎn)通過查找網(wǎng)絡(luò)連接表來查找下一跳節(jié)點(diǎn)（即節(jié)點(diǎn)加入和刪除機(jī)制）。同時(shí),網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)只能響應(yīng)優(yōu)先級(jí)更高的令牌,更好的支持QOS保證。并且, WTRP也采用相應(yīng)的機(jī)制來保證令牌地址的唯一性,支持相近的多令牌環(huán)操作。令牌環(huán)中的節(jié)點(diǎn)輪流的獲取令牌,只有獲得令牌后才能發(fā)送數(shù)據(jù),吞吐量的分配更加靈活和公平。且網(wǎng)絡(luò)僅需要接收令牌,不需要對(duì)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控,增加了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的透明性。

2 WTRP令牌環(huán)控制機(jī)制

在WTRP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,按照某種特定的分群算法,將無線網(wǎng)絡(luò)初始化劃分為若干個(gè)環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的子網(wǎng)絡(luò)［5］,如圖1所示。WTRP協(xié)議的控制機(jī)制分為令牌的競(jìng)爭(zhēng)（包括網(wǎng)絡(luò)初始化,令牌的形成過程）、令牌的獲取、令牌的傳遞、數(shù)據(jù)幀的傳送、無線令牌的維護(hù)等幾個(gè)部分。

令牌的競(jìng)爭(zhēng)過程也就是令牌環(huán)無線網(wǎng)絡(luò)的形成過程。WTRP系統(tǒng)通過某一種競(jìng)爭(zhēng)算法形成一個(gè)功能類似于群首的節(jié)點(diǎn)a,a成為該令牌環(huán)的擁有者和產(chǎn)生者。節(jié)點(diǎn)a負(fù)責(zé)生成一個(gè)初始化令牌消息CLAIM_TOKEN,并全網(wǎng)廣播至網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn),告知網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)a為環(huán)首節(jié)點(diǎn)。下一跳節(jié)點(diǎn)i收到初始化令牌后,使用同樣的方式進(jìn)行標(biāo)記,并通過廣播的方式通知a節(jié)點(diǎn)其后繼節(jié)點(diǎn)為i節(jié)點(diǎn)。若節(jié)點(diǎn)k的后繼節(jié)點(diǎn)是a,當(dāng)a節(jié)點(diǎn)收到前一跳節(jié)點(diǎn)k發(fā)送的后繼節(jié)點(diǎn)令牌消息后,令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)也即形成。

令牌環(huán)的維護(hù)過程［6］,由于無線網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)移動(dòng)產(chǎn)生的不穩(wěn)定性,網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)會(huì)時(shí)常離開或加入的無線網(wǎng)絡(luò),從而導(dǎo)致無線令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)的斷開,從而導(dǎo)致令牌的丟失或網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)令牌消息的出現(xiàn),這就需要同時(shí)對(duì)令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)。網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都維護(hù)著一張網(wǎng)絡(luò)連接列表,保存了該節(jié)點(diǎn)在令牌環(huán)上與網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點(diǎn)的連接情況,即前跳節(jié)點(diǎn)和下跳節(jié)點(diǎn)信息。該網(wǎng)絡(luò)連接列表在系統(tǒng)初始化的時(shí)候通過無線令牌的傳遞來完成,當(dāng)無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生改變時(shí),通過監(jiān)測(cè)其覆蓋范圍內(nèi)的其他節(jié)點(diǎn)可以完成網(wǎng)絡(luò)連接列表的更新。主站點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)令牌,將其傳遞給它的下一跳節(jié)點(diǎn),下一跳節(jié)點(diǎn)在收到令牌后對(duì)維護(hù)序列號(hào)SequenceNumber加1,記錄并保存加1后的值,作為自己的位置標(biāo)識(shí)信息,然后將網(wǎng)絡(luò)令牌傳遞給它的后繼節(jié)點(diǎn)。以此類推,由于網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)環(huán)形網(wǎng)絡(luò),最終令牌將傳回主站點(diǎn),主站通過檢查維護(hù)的序列號(hào)SequeneNumber,由此知道無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)環(huán)上有多少個(gè)終端節(jié)點(diǎn),隨即修改令牌信令中NON（NumberofNode）字段中的值,再把令牌廣播出去,通知令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)環(huán)中的終端節(jié)點(diǎn)數(shù)。這樣,網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以建立起一張完整的連接列表。

2.1 令牌網(wǎng)絡(luò)初始化

在WTRP中,環(huán)上節(jié)點(diǎn)的前驅(qū)域、后繼域就定義了令牌環(huán)以及節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的傳輸順序。如圖1所示,假設(shè)系統(tǒng)中有M個(gè)無線終端節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)A通過競(jìng)爭(zhēng),成為該令牌環(huán)的群首。隨后,A負(fù)責(zé)生成一個(gè)初始化令牌,并判斷子網(wǎng)內(nèi)容量即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)是否達(dá)到最大節(jié)點(diǎn)數(shù)NoN,如果沒有,則隨機(jī)向其下一跳鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)出加入請(qǐng)求信令。如果節(jié)點(diǎn)B要加入,則發(fā)送加入子網(wǎng)信息信令,節(jié)點(diǎn)B就成為節(jié)點(diǎn)A的后繼節(jié)點(diǎn),A為B的前驅(qū)節(jié)點(diǎn)。A將聲明令牌幀中的Seq和Genseq位域設(shè)置為1,同時(shí)記錄下自己的順序號(hào)1,然后將該令牌幀發(fā)送給自己的后繼節(jié)點(diǎn)B。以此類推,每個(gè)節(jié)點(diǎn)在接收到令牌幀后,都會(huì)判斷是否發(fā)出邀請(qǐng)幀信號(hào),邀請(qǐng)鄰近的節(jié)點(diǎn)加入,并設(shè)置自己的順序號(hào)Seq。最后直到?jīng)]有節(jié)點(diǎn)加入或者達(dá)到子網(wǎng)的容量即最大節(jié)點(diǎn)數(shù),令牌幀再次回到起始節(jié)點(diǎn)A,就構(gòu)成了一個(gè)封閉的邏輯令牌環(huán),初始化工作完成,同時(shí)環(huán)上的節(jié)點(diǎn)數(shù)也隨之確定。該環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址即是環(huán)首節(jié)點(diǎn)A的MAC地址,節(jié)點(diǎn)A成為令牌網(wǎng)的擁有者。

圖1 令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)Fig.1 Token ring network

2.2 節(jié)點(diǎn)加入令牌環(huán)

若網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)子網(wǎng)的的令牌循環(huán)時(shí)間,包括每個(gè)節(jié)點(diǎn)持有令牌的時(shí)間即數(shù)據(jù)發(fā)送的時(shí)間和令牌在網(wǎng)絡(luò)上傳遞的時(shí)間之和,該時(shí)間沒有因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的加入而增長(zhǎng)到不可接受的程度,則該環(huán)形網(wǎng)絡(luò)允許其它網(wǎng)外節(jié)點(diǎn)的加入,如圖2所示。

圖2 新節(jié)點(diǎn)加入令牌環(huán)Fig.2 The nodes joining in the token ring

圖3 節(jié)點(diǎn)的加入時(shí)序圖Fig.3 The timing diagram of the joining node

如圖3所示,假設(shè)節(jié)點(diǎn)7想加入令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò),當(dāng)環(huán)內(nèi)節(jié)點(diǎn)3檢測(cè)到環(huán)外節(jié)點(diǎn)7發(fā)送的令牌后,節(jié)點(diǎn)3設(shè)置節(jié)點(diǎn)加入等待時(shí)間定時(shí)器,同時(shí)全網(wǎng)廣播請(qǐng)求后繼幀信令,其中包含了環(huán)內(nèi)節(jié)點(diǎn)4的MAC地址。當(dāng)環(huán)外節(jié)點(diǎn)7監(jiān)聽到該信息幀后,啟動(dòng)并查詢自己維護(hù)的節(jié)點(diǎn)連接表,若環(huán)內(nèi)節(jié)點(diǎn)4在其覆蓋范圍內(nèi),于是在一個(gè)隨機(jī)時(shí)隙向環(huán)內(nèi)節(jié)點(diǎn)3發(fā)送后繼幀設(shè)置令牌。當(dāng)節(jié)點(diǎn)3收到該令牌幀后,設(shè)置環(huán)外7為新的后繼節(jié)點(diǎn),并向節(jié)點(diǎn)7發(fā)送前驅(qū)節(jié)點(diǎn)設(shè)置令牌。節(jié)點(diǎn)7收到該令牌后,設(shè)置環(huán)內(nèi)節(jié)點(diǎn)4為其新的后繼節(jié)點(diǎn),并向節(jié)點(diǎn)4發(fā)送一個(gè)前驅(qū)節(jié)點(diǎn)設(shè)置幀令牌,這樣就完成了一個(gè)新節(jié)點(diǎn)的加入過程,新的令牌環(huán)也即形成。如果節(jié)點(diǎn)3的等待定時(shí)器超時(shí)溢出,則環(huán)內(nèi)節(jié)點(diǎn)3不做任何操作,令牌環(huán)保持原狀,此次節(jié)點(diǎn)加入令牌環(huán)失敗。

2.3 節(jié)點(diǎn)離開了令牌環(huán)

由于無線移動(dòng)分組網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性較大,且不具有規(guī)律性,無線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)隨時(shí)可能離開無線網(wǎng)絡(luò),從而使存在的網(wǎng)絡(luò)邏輯連接斷開,因此WTRP監(jiān)測(cè)器需要及時(shí)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),更新網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),保證通信的正常進(jìn)行。節(jié)點(diǎn)離開網(wǎng)絡(luò)的情況可能有如下幾種:

1）網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)沒有數(shù)據(jù)傳輸需求,并要求斷開連接；

2）網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)掉電或無線傳播的不可靠性以及其他故障等,信息無法傳遞到其他節(jié)點(diǎn),導(dǎo)致異常斷開；

3）網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)自身移動(dòng),離開加入的原網(wǎng)絡(luò)。

以下分別對(duì)這3種情況進(jìn)行描述:

情況1,這種情況屬于節(jié)點(diǎn)正常的離開。由于網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)自身知道要離開網(wǎng)絡(luò),因此,在它離開子網(wǎng)斷開連接之前,應(yīng)進(jìn)行必要的設(shè)置過程,從而保證網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和邏輯連通性,如圖4所示。假設(shè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)4沒有數(shù)據(jù)傳輸,想要退出令牌環(huán),節(jié)點(diǎn)4需要通知前一跳節(jié)點(diǎn)3和后一跳節(jié)點(diǎn)5重新設(shè)置后繼節(jié)點(diǎn)和前驅(qū)節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)4向節(jié)點(diǎn)3發(fā)出設(shè)置后繼幀消息令牌,其中包括節(jié)點(diǎn)4的后繼節(jié)點(diǎn)5的MAC地址,節(jié)點(diǎn)3檢測(cè)自己的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接表,如果節(jié)點(diǎn)5在其中,則節(jié)點(diǎn)3向節(jié)點(diǎn)5發(fā)出前驅(qū)設(shè)置幀令牌。當(dāng)節(jié)點(diǎn)5收到節(jié)點(diǎn)3的請(qǐng)求令牌后,將節(jié)點(diǎn)3設(shè)置為自己的前驅(qū)節(jié)點(diǎn)。若節(jié)點(diǎn)3不能監(jiān)聽到節(jié)點(diǎn)5的令牌,則節(jié)點(diǎn)3查找其他后繼節(jié)點(diǎn),令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)重建,令牌重新形成。

圖4 節(jié)點(diǎn)4正常離開令牌環(huán)Fig.4 The node leaving the ring

對(duì)于情況2和3,由于節(jié)點(diǎn)自身的屬性,被破壞或者由于無線傳輸?shù)牟豢煽啃?導(dǎo)致通信鏈路的中斷,此種情況屬于不可預(yù)知的異常狀態(tài),需要使用超時(shí)定時(shí)器進(jìn)行保護(hù)。如圖5所示,當(dāng)節(jié)點(diǎn)4突然從環(huán)上斷開,節(jié)點(diǎn)4的前驅(qū)節(jié)點(diǎn)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有監(jiān)聽到節(jié)點(diǎn)4的存在,沒有收到節(jié)點(diǎn)4的令牌幀信息,便知道節(jié)點(diǎn)4已經(jīng)不在令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)上,于是節(jié)點(diǎn)3根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接表選擇下一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送前驅(qū)設(shè)置幀令牌,從而使令牌環(huán)重新愈合。若連接表內(nèi)無其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),則令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)超時(shí)重新建立。

圖5 節(jié)點(diǎn)的退出時(shí)序圖Fig.5 The timing diagram of the leaving node

2.4 令牌環(huán)的重構(gòu)

當(dāng)令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)上有多個(gè)令牌幀在運(yùn)行傳遞或者網(wǎng)絡(luò)中某節(jié)點(diǎn)失效都有可能引起令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)不能正常運(yùn)行,WTRP采用了令牌恢復(fù)機(jī)制來重構(gòu)網(wǎng)絡(luò),保證網(wǎng)絡(luò)的魯棒性。

如果令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)了多個(gè)令牌,可能會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)而導(dǎo)致碰撞的產(chǎn)生,破壞無線數(shù)據(jù)傳輸,使網(wǎng)絡(luò)的正常數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)受到影響,因此必須采取必要的措施來消除形成的多余的令牌。在WTRP網(wǎng)絡(luò)中,引入了令牌優(yōu)先級(jí)的概念,由Genseq域以及令牌環(huán)地址域RA來決定令牌的優(yōu)先級(jí)。令牌在網(wǎng)絡(luò)環(huán)上運(yùn)行時(shí),網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)令牌的生成序號(hào)來判斷是繼續(xù)競(jìng)爭(zhēng)還是退出令牌。如果網(wǎng)絡(luò)中某節(jié)點(diǎn)如節(jié)點(diǎn)A接收到一個(gè)比自己優(yōu)先級(jí)更低的令牌,則節(jié)點(diǎn)A將該令牌刪除,并通知其前驅(qū)節(jié)點(diǎn)后繼不要接收該令牌信息；如果節(jié)點(diǎn)A接收到的令牌比自己維護(hù)的令牌優(yōu)先級(jí)高,則節(jié)點(diǎn)A退出令牌競(jìng)爭(zhēng),不產(chǎn)生新的令牌；當(dāng)令牌的生成序列號(hào)相同時(shí),則采用環(huán)地址來決定刪除哪些令牌。采用這種方法,可以將一個(gè)環(huán)網(wǎng)上冗余的令牌全部刪除掉。

如圖6所示,如果環(huán)上的某節(jié)點(diǎn)如節(jié)點(diǎn)2監(jiān)測(cè)到其后繼節(jié)點(diǎn)不可達(dá)時(shí),就會(huì)激活恢復(fù)機(jī)制,此時(shí),節(jié)點(diǎn)2將試圖重新形成邏輯環(huán)來進(jìn)行恢復(fù)。節(jié)點(diǎn)2通過查看自己的節(jié)點(diǎn)連接表,能夠很快地找到在傳輸序列中另一個(gè)與之相連的節(jié)點(diǎn)如節(jié)點(diǎn)4,于是節(jié)點(diǎn)2向節(jié)點(diǎn)4發(fā)送一個(gè)前驅(qū)設(shè)置幀,以阻止節(jié)點(diǎn)4也發(fā)起恢復(fù)機(jī)制。當(dāng)節(jié)點(diǎn)4在恢復(fù)超時(shí)時(shí)間未到之前收到節(jié)點(diǎn)2發(fā)送的信息后,便中斷恢復(fù)進(jìn)程,更新自己的前驅(qū)節(jié)點(diǎn)信息,將前驅(qū)節(jié)點(diǎn)設(shè)置為節(jié)點(diǎn)2,從而使邏輯環(huán)閉合。由于重構(gòu)環(huán)網(wǎng)會(huì)帶來較大的系統(tǒng)資源開銷,在WTRP中,恢復(fù)機(jī)制是盡量避免啟動(dòng)的。

3 WTRP令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)時(shí)序

沖突的消除是由令牌中的節(jié)點(diǎn)數(shù)目（NoN）標(biāo)識(shí)位來消除的,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到一個(gè)令牌環(huán),首先查看令牌的NoN的值。如果NoN的值設(shè)置為最大值,說明令牌子網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)達(dá)到最大,則節(jié)點(diǎn)就會(huì)改變其通信信道,并創(chuàng)建新的令牌環(huán)子網(wǎng)。否則,節(jié)點(diǎn)就會(huì)等待加入該令牌環(huán)或者改變信道搜索其他存在的令牌環(huán)子網(wǎng)。在等待狀態(tài)下,節(jié)點(diǎn)會(huì)停止發(fā)送令牌,等待solicit_successor令牌。因此,新加入的令牌就不會(huì)影響已存在的令牌環(huán)子網(wǎng)。

WTRP令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)時(shí)序圖如圖7所示,假設(shè)令牌環(huán)中有N個(gè)節(jié)點(diǎn),Tn表示節(jié)點(diǎn)擁有令牌的最大時(shí)間,即數(shù)據(jù)發(fā)送的最大時(shí)間,若在超時(shí)時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)送隊(duì)列為空,則決定是否發(fā)送solicit_successor令牌。PROP表示數(shù)據(jù)在信道上的傳播時(shí)間（與數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度有關(guān)）。

圖6 令牌環(huán)斷開時(shí)序圖Fig.6 The disconnected timing diagram of the token ring

圖7 WTRP令牌環(huán)時(shí)序圖Fig.7 The timing diagram of the token ring

4 結(jié)束語(yǔ)

WTRP最大的亮點(diǎn)在于解決了網(wǎng)絡(luò)的部分鏈接問題。優(yōu)點(diǎn)在于:相對(duì)于單節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)來說是非常健壯的,支持更加復(fù)雜的拓?fù)洵h(huán)境,網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點(diǎn)不需要全部連接構(gòu)成全通網(wǎng),及時(shí)的更新網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并可以更好的支持QOS保證。文中詳細(xì)介紹了MAC的無線令牌環(huán)協(xié)議的控制機(jī)制和網(wǎng)絡(luò)時(shí)序,描述了MAC模型,以及相關(guān)的處理過程。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)加入令牌網(wǎng)絡(luò)時(shí),僅要求加入節(jié)點(diǎn)與前一跳節(jié)點(diǎn)和下一跳節(jié)點(diǎn)連接,加入節(jié)點(diǎn)通過檢查網(wǎng)絡(luò)連接表來獲得連通性信息。當(dāng)節(jié)點(diǎn)要離開令牌環(huán)時(shí),離開節(jié)點(diǎn)的前一節(jié)點(diǎn)通過查找網(wǎng)絡(luò)連接表來查找下一跳節(jié)點(diǎn)（網(wǎng)路中節(jié)點(diǎn)加入和刪除機(jī)制）。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)只能響應(yīng)優(yōu)先級(jí)更高的令牌,更好的支持QOS保證。

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An exhibition control mechanism designed for MANET MAC layer protocol

GUO Meng-xia
（Management Department,Shaanxi Vocational and Technical College,Xiˊan 710000，China）

Exhibition Business Center based optimization MANET purpose，using WTRP agreement，the MAC layer protocol for wireless ad hoc network WTRP method，via a wireless token ring protocol research，WTRP agreement focuses on control mechanisms and processes，describing nodes and token passing mechanism，the node in Model to obtain the right to use the token node of the network，while the token is passed between nodes，abbey the principle of fairness and efficiency.The network only need to manage and maintain the token without the need to manage data networks，so that the data transmission in the network more transparent，increasing the network's security.

convention center；wireless token ring protocol；token reconstruction；quality of service

TN919.2

：A

：1674-6236（2015）18-0190-04

2014-12-24稿件編號(hào)：201412232

郭夢(mèng)霞（1983—）,女,河南濮陽(yáng)人,碩士,助教。研究方向:電子商務(wù)會(huì)展。