MAC协议的分类

在Ad hoc网络中，媒体访问控制层是物理层之上的第一个协议层。 任何MAC协议的主要任务，就是控制节点对共享介质的访问。 它在协调对共享通信介质的访问方面发挥着重要作用。 为了实现这一阶段的目标，人们提出了各种策略，从而产生了多种多样的MAC协议。 这种分类方式着眼于这些协议在管理、访问以及确保网络上的数据传输效率方面所采用的不同方法。

介质访问控制层

那个媒体访问控制MAC）层它是OSI模型中数据链路层中的一个重要子层。它的职责是控制共享网络上的各个设备如何获取并利用通信介质。通过协调对共享介质的访问，并防止冲突的发生，可以让多个设备有效地共享网络带宽。

主要职责：

• 媒体访问控制
  • 载波侦测多路访问（CSMA）
  • CSMA/CD（带有碰撞检测的载波侦听多路访问）
  • 令牌传递机制
• 处理/解决
• 帧格式

MAC协议的分类

MAC协议可以分为四大类：基于竞争型的、基于预留型的、基于轮询型的，以及混合型的。其中，基于竞争型的协议包括……CSMA/CD和CSMA/CA允许各个节点相互竞争对介质的访问权。基于预约的协议，如TDMA和FDMA，会为每个节点分配特定的时间槽或频率。而基于轮询的协议则依赖于一个中央节点来授予传输权限。最后，混合式协议结合了这些方法的优点，从而提升了性能。

具体如下。

无需预留/调度的基于争用协议的通信方式

多个设备试图同时访问该通道，而它们之间没有进行协调。当发生冲突时，各个设备会暂停传输，然后重新尝试。当设备有数据需要发送时，它们会继续进行传输。为了减少冲突，这些设备会采用诸如载波感知或随机退避等技术来协调各自的传输行为。这种机制实现起来非常简单，而且能够适应不断变化的网络环境。

要点：

• 带宽并未被预留出来。
• 没有任何保证。
• 由发送方发起的协议数据包的传输是由发送节点来发起的。
• 由单通道发送者发起的
• 由多通道发送方发起的协议。
• 由接收方发起的协议该连接是由接收节点发起的。

2. 基于争用协议的协议，并包含预留机制

中央控制器会定期查询各个设备，从而让这些设备能够独占该频道的使用权。这样，每个设备都有机会进行传输。主站或基站会依次查询每个设备，只有被查询到的设备才被允许进行传输。

要点：

• 带宽被预留用于传输用途。
• 可以提供担保。
• 同步协议在同步传输中，数据是以连续的数据流或数据块的形式进行发送的，每个字符之间不需要使用开始/停止位来区分。发送方和接收方必须通过一个共同的时钟信号来实现同步。与异步传输相比，同步传输的实现方式更为复杂。
• 异步协议在异步传输中，数据是以字符为单位进行发送的。每个字符都会附加有开始位和停止位，以实现同步。这种方式的实现相对简单且成本较低。不过，由于需要额外的开始/停止位，其效率会有所降低。为了实现有效的资源分配，通常会使用相对时间信息来进行处理。

3. 基于争用机制的调度协议

该网络为每个设备分配了特定的时间、频率或编码资源，因此各设备的传输不会相互干扰。每个站点都被分配了一个唯一的时间槽、频段或扩频码，从而确保了各设备的传输不会互相干扰。这种分配方式能够确保稳定的接入性能、可预测的服务质量，并且在稳定的流量条件下实现高效的资源利用。

• 投票机制/投票方式蓝牙Piconet（主设备对从设备的控制方式），这种网络结构采用中央控制器来统一管理整个网络。
• 非常适合那些需要严格时间保证的网络环境，比如工业控制系统或需要可靠数据收集的传感器网络。
• 蜂窝网络、卫星通信，以及那些能够确保带宽稳定且可预测性的环境。延迟它们非常重要。

4. 其他混合协议

将基于争用的方法与定期调度的方法结合起来，从而平衡灵活性、效率和可靠性。带宽或时间的某些部分会被确定性地分配（通过预定的时间段），而其余部分则可以通过争用或轮询的方式来使用。这种方法能够适应不同的流量状况，能够提供良好的服务质量保障，并且能够高效地处理大量流量。

• IEEE 802.15.4支持信标模式的模式（结合了CSMA/CA技术和固定时间槽机制）。Wi-Fi采用HCCA技术（混合协调功能控制的信道接入方式）。
• 与单纯的方法相比，这种方法的实施和配置要复杂得多。
• 那些具有混合流量特性的网络（例如，既有对延迟敏感的数据，也有按尽力交付方式传输的数据）。此外，还有些情况下，某些设备需要获得保证的服务质量，而另一些设备则可能会出现间歇性传输的情况。