无人机集群技术——智能组网与协同 课件 第4章 无人机集群信道接入技术.pptx

第四章无人机集群信道接入技术国家级虚拟仿真实验教学一流本科课程《无人机集群技术》

目录4.1无人机集群网络MAC协议概述4.2竞争类MAC协议4.3分配类MAC协议4.4混合类MAC协议4.5本章小结

4.1无人机集群网络MAC协议概述

4.1无人机集群网络MAC的协议无人机集群网络的MAC协议是指通过一组规则和过程将有限的共享资源分配给多个无人机，使得在众多无人机之间公平、有序、有效地共享有限的带宽资源。无人机集群MAC协议MAC协议在简化协议栈中的位置4

4.1MAC协议的功能只考虑数据链路层设计MAC（MediumAccessControl）协议的目的：——解决相邻节点间(点到点)的信道接入问题。链路：从一个无人机节点到相邻无人机节点之间的一条无线物理线路。（物理链路）数据链路：在无线链路上传输数据时，还有必须的通信协议来控制数据的传输，把实现这些协议的软硬件加到链路上，就构成数据链路。（逻辑链路）5

封装成帧(framing)封装成帧就是在一段数据的前后分别添加首、尾部，构成了一个帧。MAC协议有许多种，但是MAC帧的结构是基本一致的，MAC帧实现的三个基本功能也是共同的。同步通信与异步通信的帧同步方式封装成帧4.16

帧同步方法一：字符计数法在帧头中用一个域来表示整个帧的字符个数。优点：实现简单，帧同步开销小，线路利用率高。缺点：若计数出错，对本帧和后面的帧有影响。555343224521355帧同步有两类：一种是面向字符的，另一种是面向比特的。封装成帧4.17

帧同步方法二：带字符填充的首尾字符定界法帧内容：n个字节字符串（ASCII码/非ASCII码）首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。帧结束帧首部IP数据报/分组帧的数据部分帧尾部?MTU数据链路层的帧长帧开始封装成帧4.18

帧同步方法三：带位填充的首尾标记定界法封装成帧1.帧的起始和结束都用一个特殊的位串，称为标记（flag）。2.“0”比特插入删除技术，在传送的数据信息中每遇到5个连续的1在其后加0。例如：01101111110111111001在实际传送时表示为：011011111010111110001011111104.19

MAC协议的帧格式帧：在MAC层，帧是一个基本的数据处理单元。MAC帧物理层MAC层10101010101010101010101010同步码帧开始定界符7字节1字节…8字节插入IP层目的地址源地址类型数据FCS6624字节46~1500IP数据报MAC帧4.110

MAC协议的帧格式MAC帧物理层MAC层IP层目的地址源地址类型数据FCS6624字节46~1500IP数据报目的地址和源地址字段各有6字节帧：在MAC层，帧是一个基本的数据处理单元。4.111

MAC协议的帧格式MAC帧物理层MAC层IP层目的地址源地址类型数据FCS6624字节46~1500IP数据报类型字段2字节类型字段用来标志上一层使用的是什么协议，以便把收到的MAC帧的数据上交给上一层的这个协议。帧：在MAC层，帧是一个基本的数据处理单元。4.112

MAC协议的帧格式MAC帧物理层MAC层IP层目的地址源地址类型数据FCS6624字节46~1500IP数据报数据字段46~1500字节数据字段的正式名称是MAC客户数据字段。最小长度64字节-18字节的首部和尾部=数据字段的最小长度若小于（46字节），则需采用字节填充。帧：在MAC层，帧是一个基本的数据处理单元。4.113

MAC协议的帧格式MAC帧物理层MAC层IP层目的地址源地址类型数据FCS6624字节46~1500IP数据报FCS字段4字节当传输媒体的误码率为1x10-8时，MAC子层可使差错小于1x10-14。帧：在MAC层，帧是一个基本的数据处理单元。4.114

MAC协议的帧格式MAC帧物理层MAC层帧开始定界符10101010101010101010101010同步码7字节1字节…8字节插入IP层目的地址源地址类型数据FCS6624字节在帧的前面插入的8字节中，第一个字段共7个字节，是前同步码，用来迅速实现MAC