航空自组网MAC协议综述
减少无线自组网簇间通信冲突的MAC协议
摘
要：多个无人飞行器编队在执行协同任务时，不但要保证编队间指挥和协 同数据的优先传输 ，还要保证编队内的高速通信。
为此 ， 提 出一种 可减 少无线 自组 网簇 间通 信 冲突 的 ＭＡＣ协议 。该协 议设 计优 先保 证编 队 问关键 数据 传输 的混 合接 入机 制 ， 编 队 间 的通 信 均须 经 过 簇首 ，簇 首 采 用载 波 侦 听 多路 存取 接 入 方式 。编 队 内可 以直 接通 信 ，采 用时 分复 用 接 入方 式 。对 簇 首节 点 分配
ｃ ｏ ｍ ｍａ ｎ ｄ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ａ ｔ ａ ｓ ｈ ｏ ｕｌ ｄ ｂ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｔ ｔ ｅ ｄ ｐ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ｌ ｙ ａ ｍｏ ｎｇ ｔ ｈ ｅ ｇｒ ｏ ｕｐ ｓ ． Ｓｅ ｃ ｏ ｎｄ ，ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｎｅ ｒ ｇｒ ｏ ｕｐ ｔ ｒ ａ ｎｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｅ ｓ ｈｏ ｕ ｌ ｄ ｂｅ
ｆ ａ ｓ ｔ ． Ｔ ｏ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ， ａ ｃ ｌ ｕ ｓ ｔ ｅ ｒ － ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ＭＡＣ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ Ｄｏ ｕ ｂ ｌ ｅ Ｓ ｌ ｏ ｔ ｓ Ｈｙ ｂ ｒ ｉ ｄ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ （ ＤＳ ＨＰ ） ｉ ｓ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｈ ｙ ｂ ｒ ｉ ｄ ａ ｃ ｃ ｅ ｓ ｓ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ
基于无线自组网的MAC协议模拟分析
ＭＡＣ采取类似“洪
都具有广阔的应用前景．其关键技术仍需进行大量技术投 入和研究。本文在原有的ＩＥＥＥ
８０２．１１
泛”的做法来实现，即每个收到组播分组的节点都会对这个 组播分组再向它相邻的节点广播。这就增加了一个组播分 组从发送到完全被所有接收节点接收的时间。而ＭＭＰＣ 协议则依据组播路由协议先确定到达各组播接收节点的路 径，而后直接传送组播分组，非转发节点无需再对组播分组 进行转发，从而显著地减少了延迟。
１Ｍｂｐｓ
２０ｕｓ
弧弘弘驼如勰拍Ｍ
Ｏ ２００ Ａｒｒｉｖａｌ ４００ ６００ ８００ １０００
Ｒａｔｅ（ｐａｃｋｅｔｓ／ｓｅｃ）
图１吞吐量／包到达率 图２反映了随着数据包长度的变化，ＭＭＰＣ协议与
ＩＥＥＥ ８０２．１１
８０２．１１
ＭＡＣ协议进
ＭＡＣ协议吞吐量的变化趋势。可以看到当
ＮＳ仿真参数设计
选值 Ｃｈａｎｎｅｌ／ＷｉｒｅｌｅｓｓＣｈａｎｎｅｌ
ＭＡＣ协
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议更好的吞吐量。随着包到达率的增加，ＩＥＥＥ
ＭＡＣ协议的吞吐量有一段波浪起伏的变化，是因为组播 数据帧在传统的ＩＥＥＥ
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ＭＡＣ中仅仅是简单的被广
播，至于各接收节点是否正确接收到该组播数据帧，ＩＥＥＥ
８０２．１１
ＭＡＣ没有机制来确保它，所以它的吞吐量就具有
较大的随机性，时高时低．表现为波浪状。与此相对应的是 ＭＭＰＣ协议，由于在协议中增加了相应的确认机制，即通 过ＭＣＴＳ、ＭＡＣＫ控制帧对组播控制帧的传输进行反馈，
・作者简介：李精华（１９７０一），男，湖南永州市人，桂林航天工业高等专科学校电子工程系副教授，工学硕士，华南理 工大学电信学院通信与信息专业访问学者。研究方向：通信与信息。
多弹协同自组网MAC协议研究
多弹协同自组网MAC协议研究摘要：多导弹协同自组网是通过发射平台、指挥系统及各导弹之间的信息、战术、火力的相互支援和协调,提高我方导弹群的探测、跟踪和攻击能力,也有利于形成有掩护的攻击或规避。
协同准则为不重复攻击目标,其根本着眼点是提高导弹的整体作战效能。
他通过发射多枚导弹，多枚导弹进行无线组网，每枚导弹共享其它导弹的位置信息，并且可以接收到其他导弹发送的信息，对目标进行协同定位，从而对目标进行有效的打击。
编队协同突防-攻击一体化作战要求导弹编队可通过协同探测信息自主构建当前战场态势，并结合该作战态势及编队攻击任务，自主选择机动突防时机、攻击时机，并形成相应的作战指令，体现了其自主作战的优势。
编队协同突防-攻击一体化作战要求导弹编队作战制导指令的设计应充分考虑编队成员的机动特性、拦截导弹的追踪性能及目标运动特性的相互耦合作用，具有充分体现对抗性能的优势。
编队协同突防-攻击一体化作战要求导弹编队兼顾突防及攻击任务以减少编队协同作战过程中的能量消耗，体现其能量最省的优势。
关键词：多弹协同；MAC协议；研究；Abstract: many missile synergy ad-hoc network is through the launch platform, command system and of all the information, tactics, the missile firepower of mutual support and coordination, improve our detect, track and attack capability of missile group, but also to form a sheltered attack or avoid. The principle of synergy is not to repeat the target, which is aimed at improving the overall effectiveness of the missile. Through his launch missiles, missile for wireless network, the location of each share other missiles, and can receive messages from other missiles, to collaborative localization of target, thereby effectively hit the target.Combat formation cooperative penetration - attack integration requests can be through collaborative detection information of autonomous missile formation to build the current battlefield situation, and combined with the operational situation and formation attack mission, choose the mobile penetration time, against time, and to form the corresponding operational instructions, embodies the advantages of its own operations. Combat formation cooperative penetration - attack integration requires the design of missile fleet operation guidance instruction should fully consider the mobility characteristics of each, the interceptor missile tracking performance and the mutual coupling effect of target motion features, has fully embody against performance advantage. Formation cooperative penetration - attack integration operational requirements of missile wing to two or morethings penetration and attack missions in order to reduce the energy consumption in the process of formation cooperative engagement, reflect the energy the advantage of the province.Keywords: bullet coordination; MAC protocols; Research;目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (4)1.1多弹协同自组网简介 (4)1.2多弹协同自组网背景及意义 (4)1.3多弹协同自组网特点 (5)1.4本文主要研究内容 (7)第二章多弹协同自组网发展及现状 (8)2.1国外发展及现状 (8)2.2发展趋势 (9)第三章多弹协同自组网MAC协议研究 (10)3.1MAC协议 (10)3.2MAC协议分类 (11)3.3数据链相关MAC协议 (13)第四章SPMA在多弹协同自组网仿真 (14)４.1现有MAC协议在多弹协同自组网中的缺陷 (14)4.2 SPMA协议算法及特点 (16)总结 (21)参考文献 (22)第一章绪论1.1多弹协同自组网简介多导弹协同自组网是通过发射平台、指挥系统及各导弹之间的信息、战术、火力的相互支援和协调,提高我方导弹群的探测、跟踪和攻击能力,也有利于形成有掩护的攻击或规避。
自组织网络MAC层节能协议的研究与分析
自组织网MAC 协议节能机制的研究与分析摘要：本文从功率控制和能量管理两个方面，讨论自组织网几种典型的MAC 层节能协议，分析这些算法的减少功耗的能力以及在这些协议下自组织网络的吞吐量，时延等网络性能，并指出它们的局限性。
关键字：自组织网 节能 功率控制 能量管理中图分类号: TP393Research and Analysis on Energy-Efficient MAC Protocols for Ad-hoc NetworksAbstract: In this paper, several typical Mac layer protocols for ad-hoc networks are discussed from energy management to power control. We analyze the ability of reduce consumption of these algorithms and also the network performance such as network throughput, transmission delay, and noted their limitations.Key word: ad-hoc, energy-efficient, power control, power management1.引言：自组织网以其高度的灵活性和抗毁性一直倍受军方和学术界的关注，媒体接入控制协议（MAC ）是移动自组织网中的关键技术之一，对整个移动自组织网的性能有着非常重要的影响。
自组织网中的节点一般是通过电池进行供电，而电池提供的能量有限，且电池技术发展缓慢，无法跟上终端计算所需能量的快速增长。
因此，节省节点的电能意味着延长节点的寿命，是自组织网中不可忽视的重要问题。
在MAC 层，节省能量的措施有两种：一种是能量管理，即尽量让节点处于睡眠状态以节省电能；另一种是功率控制，即尽量降低发送功率，从而节省能源并减小干扰，同时增加空间重用率。
MAC协议在航空自组网中应用综述
MAC协议在航空自组网中应用综述作者：曹振林孙荣平柏长帅来源：《现代电子技术》2013年第11期摘要：航空自组网MAC协议是分组报文在无线信道上发送和接收的直接控制者，因此，在航空自组网中，MAC协议能否高效、公平地利用有限的无线信道资源对航空自组网的性能起至关重要的作用。
概述了MAC的功能作用、航空自组网对MAC协议的影响因素，并结合MAC在MANET中的应用，分析了无线自组网MAC协议的特点和航空自组网MAC协议的关键技术。
关键词：航空自组网； MAC协议； MANET网络；无线自组网中图分类号： TN711⁃34； TP393 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2013）11⁃0043⁃030 引言移动自组织网络（Mobile Ad Hoc Network，MANET）是由一组带有无线发送、接收和转发功能的移动节点组成的临时性局域网络[1]。
近几年来，随着移动自组网技术的不断发展，许多研究机构和学者将其应用于航空通信中，由此拓展了新的研究领域，即航空自组网[2⁃4]。
其基本思想是：一定范围内的航空飞行器之间可以互相转发控制指令信息，交换各自的飞行状态、感知信息等数据，并自动地连接，建立起一个MANET[5]。
在航空自组网中，每个飞行器不仅是一个收发器，而且还是一个路由器，可采用多跳的方式把数据转发给更远的飞行器，能够满足特定条件下军、民航通信的需求，对提高航空通信的组网能力，减轻对地面台站的依赖程度，满足多机种协同作战，适应远距、低空超视距、远洋和非空管区航空通信导航的特殊需要，具有十分重要的现实意义和很高的军事应用价值[6⁃7]。
1 MAC的功能作用参照OSI的经典7层模型协议，可以将无线自组网络的协议模型划分成5层，自下而上分别为物理层、链路层、网络层、传输层和应用层，如图1所示。
数据链路层位于物理层和网络层之间，主要任务是控制对共享信道的接入、快速实现链路的建立及实现可靠的数据传输。
航空自组网MAC协议与研究方法综述
０ 引 言
Ｎ Ｅ Ｔ的发展现状 ， 分析 Ａ Ａ Ｎ Ｅ Ｔ ＭＡ Ｃ协议 的技术特点 ， 并进
一
近 年来 ， 随 着 对 移 动 自组 网 （ ｍ ｏ ｂ ｉ ｌ ｅ Ａ ｄ Ｈｏ ｃ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ，
步 对 ＭＡ Ｃ协 议 的研 究 方 法 做 出总 结 。
ＭＡ Ｎ Ｅ Ｔ ） 研究 的不断深 入 和拓展 ， 其在 航 空通信 中 的应用
得 到越来越 多 的关 注 ， 并 产 生 了一 个 全新 的研 究 领域一
航 空 白组 网 （ ａ ｅ ｒ ｏ ｎ ａ ｕ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ａ ｄ Ｈ ｏ ｃ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ， Ａ Ａ Ｎ Ｅ Ｔ） 。Ａ Ａ —
ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ， ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｇ ｉ ｖ ｅ ｓ ｂ ｉ ａ ｈ ｔ ｏ ａ ｎ ｅ ｗ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ ，ａ ｅ ｒ ｏ ｎ ａ ｕ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ａｄ ＨＯ Ｃ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ（ Ａ ＡＮＥ Ｔ） ． Ｂ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ
２ ０ １ ３年 第 ３ ２卷 第 ９期
传感器与微系统 （ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｄ ｕ ｃ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ Ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ）
５
航 空 自组 网 ＭＡＣ协 议 与研 究 方 法 综 述
刘 鹏 ， 董 淑福 ，张衡 阳 ，温 东
１ Ａ Ａ ＮＥ Ｔ发 展 现 状
美 国最 早 开 展 了 对 Ａ Ｎ Ｅ Ｔ方 面 的 研 究 ， ２ ０ ０ ０～
MAC协议概述
MAC协议概述
网络结点无线通信模块的状态： 1、发送状态（消耗能量最多） 2、接收状态 （消耗能量稍小于发送） 3、侦听状态（消耗能量稍小于发送） 4、睡眠状态（消耗能量最少） 因此，为了减少能量的消耗，传感器网络MAC协议采 用的策略是“侦听/睡眠”交替——当数据收发时，结点 开启通信模块进行发送或侦听；如果没有数据需要收发， 节点控制通信模块进入睡眠状态，从而减少空闲侦听造成 的能量消耗。
MAC协议概述
本课主要介绍第二种类型协议的一种典型——载 波侦听多路访问（CSMA）接入方式。 例如，在无线局域网IEEE 802.11 MAC协议的分布 式协调工作模式中，我们采用了带冲突避免的载 波侦听多路访问（CSMA/CA）协议。 所谓CSMA/CA机制是指在信号传输之前，发射机 先侦听介质中是否有同信道载波，若不存在，意 味着信道空闲，将直接进入数据传输状态；若存 在载波，则在随机退避一段时间后重新检测信道。 下面介绍IEEE 802.11 MAC协议的内容。
MAC协议概述
设计MAC协议需要考虑的问题： （1）节省能量。 （2）可扩展性。 （3）网络效率。
MAC协议概述
传统网络MAC协议与传感器网络MAC协议不同之 处：
1、传统网络结点能连续地获得能量供应（如办公室的电 网供电），或者间断但及时地能量补充（如笔记本电脑和 手机等）。网络拓扑结构稳定，变化范围和频率较小。设 计时重点考虑使用带宽的公平性，提高带宽利用率和增加 网络实时性。 2、由于传感器节点本身不能自动补充能量或能量补充不 足，节约能量就成为了设计传感器网络MAC协议的首要考 虑因素。
MAC协议概述
MAC协议（Medium Access Control） ：通过 一组规则和过程来实现有效、有序和公平 地使用共享资源的一种介质访问控制协议。 产生背景：在无线传感器网络中，可能有多 个节点设备同时接入信道，导致分组之间 相互冲突，使接收方难以分辨出接受到的 数据，从而浪费了信道资源，导致网络吞 吐量的下降。为了解决这些问题，就需要 设计MAC协议。
《车载无线自组织网MAC层协议分析》范文
《车载无线自组织网MAC层协议分析》篇一一、引言随着汽车智能化和网联化技术的不断发展，车载无线自组织网络（Vehicular Ad-hoc Networks，VANETs）成为了研究热点。
作为无线通信网络的重要组成部分，MAC（Media Access Control）层协议对于网络的性能和效率具有重要影响。
本文将对车载无线自组织网中的MAC层协议进行深入分析，以探究其工作原理、性能特点及优化方向。
二、车载无线自组织网概述车载无线自组织网络是一种基于无线通信技术的车辆间通信网络，旨在提高道路交通安全、缓解交通拥堵以及提供多样化的信息服务。
网络中的车辆通过车载设备进行信息交互，实现车辆间的实时通信和协同驾驶。
三、MAC层协议的工作原理MAC层协议是车载无线自组织网络的关键部分，负责在共享无线信道上进行有效的数据传输和资源分配。
其主要工作原理包括以下几个方面：1. 信道接入：MAC层协议负责管理无线信道的接入，通过一定的信道接入机制，如CSMA/CA（载波侦听多路访问/冲突避免）等，实现车辆间的信道共享。
2. 资源分配：MAC层协议根据网络中的车辆数量、通信需求等因素，动态分配无线资源，如时隙、频段等，以提高信道利用率和系统吞吐量。
3. 数据传输：MAC层协议负责将上层的数据封装成帧，并按照一定的传输机制进行发送和接收。
在数据传输过程中，需要考虑到数据的安全性、实时性和可靠性等因素。
四、MAC层协议的分类及特点根据不同的应用场景和需求，车载无线自组织网的MAC层协议可以分为多种类型。
常见的MAC层协议包括基于竞争的协议、基于调度的协议和混合协议等。
1. 基于竞争的协议：这类协议通过竞争方式获取信道资源，如CSMA/CA等。
其优点是灵活性强、适用于动态变化的网络环境，但可能存在信道冲突和资源浪费的问题。
2. 基于调度的协议：这类协议通过预先分配信道资源的方式，如时分多路复用（TDM）等，实现有序的数据传输。
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航空自组网MAC协议综述朱庆;张衡阳;毛玉泉【摘要】As one of the key techniques of aeronautical Ad hoc networks,media access control (MAC)protocol mainly solves the problem of how the aerocrafts efficiently share communication channels,and it affects the network throughput,transmission delay,network scale and networking flexibility as well.Since the special natures of network topology of aeronautical Ad hoc networks such as high-speed and dynamic change,wide distribution scale of nodes and poor quality of aerial wireless channel,their MAC protocols are very different from the MAC protocols of traditional ground mobile Ad hoc networks.In the paper we introduce the development of aeronautical Ad hoc networks,outline the requirement of aeronautical Ad hoc networks on MAC protocols,and analyse and compare in depth the main MAC protocols of aeronautical Ad hoc networks at present.Finally we give the summarisation and prospection.This review provides certain theoretical and technical foundation for the research and development as well as application of MAC protocol in aeronautical Ad hoc network.%媒体接入控制协议MAC（Media access control protocol）是航空自组网的关键技术之一，主要解决多个飞行器如何高效共享通信信道的问题，直接影响着网络的吞吐量、传输时延、网络规模和组网灵活性。
由于航空自组网网络拓扑高速动态变化，节点分布尺度较大，高空无线信道质量较差等特殊性，其MAC协议和传统地面移动自组网MAC协议有着较大的区别。
对航空自组网发展进行了介绍，概述了航空自组网对MAC协议的要求，并深入分析比较了当前几类主要的航空自组网MAC协议，最后进行了总结和展望。
该综述为航空自组网MAC协议的研发和应用提供了一定的理论和技术基础。
【期刊名称】《计算机应用与软件》【年(卷),期】2016(033)006【总页数】6页(P7-12)【关键词】航空自组网;媒体接入控制协议;服务质量(Quality of Service,Qos)【作者】朱庆;张衡阳;毛玉泉【作者单位】空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077;空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077;空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077【正文语种】中文【中图分类】TP393航空自组网(见图1)把移动自组网MANET(Mobile Ad Hoc Network)技术创造性地应用于航空通信，使一定范围内的航空飞行器自动连接、快速组建一个MANET，各飞行器是主机和路由器的统一体，通过多跳路由转发实现超视距通信。
应用在军事航空通信领域可以快速建立一个多跳、抗毁能力强的作战信息共享网络，网络中各航空飞行器可以相互交换指挥控制指令、战场态势信息、飞行状态等，及时的信息共享可以大幅提高作战效率。
应用于民航领域可以克服目前航空电信网中飞机之间无法相互通信、不能共享环境感知信息、存在通信盲区、网络结构复杂、不能满足自由飞行的缺陷[1],为空中交通管制提供了新的手段[2]，保障了航班通信[3,4]。
还能使飞行航班通过地面网关接入互联网[5]，共享资源给网络中其他航班，使乘客在旅途中方便快捷地使用互联网资源[6]。
MAC协议一直是航空自组网领域研究的热点，主要为了解决多个用户如何高效共享物理链路资源，将有限的资源分配给网络中多个用户，在众多用户之间实现公平、高效地共享带宽 [7]，其性能直接影响着网络吞吐量、端到端时延和组网灵活性，很大程度上决定了网络的通信质量。
由于航空自组网在军事应用上的巨大价值以及给民航领域带来实际的经济效益，美国国防部、美国联邦航空管理局和欧洲空管等机构在全球范围发起了众多的相关研究项目，同时国内的一些院校和研究所也对航空自组网展开了研究。
1999年美国国防部提出了全球信息栅格GIG[8](Global Information Grid),该系统的目标是建立覆盖全球的军事行动信息采集和发布网络,实现全球任意地点之间的信息交互,而不受空间、地域和时间的限制[9]，如图2所示，其空中通信系统拟建为“航空网络”，提供无缝的空中战术移动网[10]。
战术网络瞄准技术TTNT[11,12](Tactical Targeting Network Technology)是由美国防高级研究计划局与洛克韦尔公司于2001年开始研发的一种新型高速、宽带、动态灵活、低时延的战术数据链。
TTNT以IP协议为基础，是一种机载环境下的空地一体化MANET,使美军能迅速定位、瞄准移动及时敏目标，旨在实现空—空和空—地武器协同网络通信，缩短C4KISR系统从“传感器”到“射手”的时间，其体系结构如图3所示。
还有Minuteman[13,14](multimedia intelligent network of unattended mobile agents)，iNET[15-17](integrated network enhanced telemetry)，AANET[6,18](Aeronautical Ad Hoc Network)，NEWSKY[19,20](Networking the Sky for Aeronautical Communication)，ATENNA[1](advanced technologies for networking in avionic application)等航空自组网项目。
国内北京航空航天大学针对数据链网络提出了一种自组织时分多址协议；西安电子科技大学针对航空通信的高实时性，不同数据业务对QoS的要求不同，提出了基于定向天线和Ad Hoc技术的网络初始化方案、节点退网入网方案、基于时分多址协议TDMA(Time Multiple Access)的动态时隙分配算法以及同步方案；国防科技大学研究了在高误码率和高度干扰的大气环境下，机载通信网络收到严重影响的问题，对现有TDMA算法进行了改进，设计了动态协议帧结构、接入策略和预留机制。
此外还有北京邮电大学、西北工业大学等单位对航空自组网展开了相关研究。
参考OSI分层协议体系，自组网可以分为五层，MAC子层控制节点接入无线信道，为上层提供快速、可靠的分组报文传送支持，MAC协议性能好坏对网络的通信质量起着至关重要的作用，是自组网进入实际应用阶段必须要解决的重难点问题[21]。
航空自组网是在特殊环境下建立起来的MANET，它具有传统MANET多跳、自组织、自修复的特点和临时快速组网的优势，也存在暴露终端，隐藏终端，无线带宽有限，链路脆弱，QoS很难保证等问题，由于其特殊的应用场合，在设计MAC协议时，需要考虑更多的问题[22]：(1) 飞行器节点分布的大尺度性和稀疏性。
在航空自组网中，飞行器节点分布范围十分广阔，可能导致信道质量分布的不均匀；节点之间距离较远，单跳通信半径可达数百公里，传播时延较大；节点分布稀疏，密度较小，可能导致网络无法连通[23-25]。
(2) 网络拓扑的高速动态变化。
民航客机的飞行速度一般在500～1000 km/h,而战机的飞行速度最高能达3.5马赫,节点的高速运动，飞行器不断高速地加入或退出网络，导致网络拓扑和通信链路快速动态变化，可能使得网络连通受限，在设计MAC协议时，需要考虑使用更多的通信资源来传输控制信息，快速建立通信链路。
(3) 无线信道不稳定[26]和不均匀。
航空自组网主要采用VHF频段进行视距通信，电磁波绕射能力较弱，信号传输容易受飞机机身和地形的影响，空空通信中，飞机的高速运动，信道质量受多普勒频移[27]影响较大，地空通信中由于直射波和地面的反射波的叠加，还存在显著的多径衰落[28,29]。
(4) 节点差异性。
航空自组网中存在多种不同类型的节点，如在军事航空网络中，可能存在预警机、战斗机、无人机等航空飞行器，以及卫星和地面网关等各种节点。
这些节点在发射功率、数据传输速率、处理能力、可靠性等方面有着不同的特点，因此在设计MAC协议时也应该考虑这些节点的差异性。
(5) 通信业务QoS保障。
航空业务的多样性，不同的业务对传输时延、吞吐量等性能指标有着不同的要求，特别是军用航空通信中武器控制指令的传输对时延要求极高，而语音、视频类业务对吞吐量和时延有着较高的要求，在航空节点相距较远，无线链路不佳的情况下要求MAC协议对这些不同的业务能够提供相应的QoS支持。
(6) 安全性[30]。
航空自组网采用分布式控制、无网络中心节点、具有很强的临时性，比一般无线网络更容易受安全方面的威胁。
军事领域的航空自组网更易受到传输媒质的影响和被动窃听、主动入侵、拒绝服务等网络恶意攻击，这要求MAC协议具有一定的抗干扰功能以实现可靠的数据传输[31]。
航空自组网MAC协议在考虑上述众多问题的同时，还要求能处理较重的网络负载，保证端到端传输的服务质量[32]，因此不能直接使用地面移动自组网的MAC协议，航空自组网和传统地面自组网的特点对比如表1所示。
3.1 军事航空通信MAC协议发展过程航空自组网的发展离不开未来军事航空通信的发展需求，早期的军事航空通信主要追求信息传输的可靠性和稳定性，对MAC协议的要求也是如此。
Link4A和Link11数据链使用轮询接入机制，Link16数据链[33]使用TDMA接入方式，这几种接入方式本质上都是静态的时分复用；Link22针对Link16和Link11在使用过程中遇到的问题和存在的缺点，提出了固定分配和预约分配相结合的DTDMA协议，在一定程度上使网络能够适应拓扑的动态变化；美军TTNT网络使用了基于信道统计优先的多址接入(Statistical Priority-based Multiple Access, SPMA[11,12])协议，以色列的ACR-740数据链采用了基于改进型CSMA协议，这几种数据链MAC协议特征对比如表2所示。