基于以上考虑，Massey 和 Mathys 提出的针对无反馈冲突信道模型的特点， 为了实现可靠的数据传输，提出了协议序列的概念，并借助协议序列定义无反馈 冲突信道的信道接入控制算法。

本章下一节将对协议序列作具体的介绍。

1。3 协议序列

协议序列（Protocol Sequences ,PS）是一种确定性序列，是周期性二进制序 列，体现在，当序列值为“1”时节点进行数据包的发送；为“0”时节点不发送

数据包。协议序列一直是确定性信道接入机制的研究中心之一，是很重要的研究 部分。与 ALOHA 或 CSMA 相比，协议序列的信道接入方式不需要信道检测、 退避算法以及数据重传等机制，因此很容易实现。此外，通过设计不同的协议序 列还可以为用户提供不同的性能保障。基于这些优良特性，协议序列被普遍应用 于无反馈冲突信道接入系统中。吴怡等人在文献[11]中尝试将协议序列信道接入 的控制算法应用到车辆自组织网络中，结果表明如果应用协议序列将会比用无反 馈时隙 ALOHA 具有更小的传输时延。文献[12][13][14][15]均是依据不同的设计 标准，采用协议序列作为信道接入控制协议，并说明协议序列可以为网络提供短 期性能稳定性以及公平性。 其他的确定性 MAC 信道接入应用包括 RS 码

（Reed-Solomon Code）[16]、光正交码（Optical Orthogonal Code，OOC）[17]以及 Gold 序列[18]。

协议序列的主要构造方法和分类如下：目前国内外学者也已经研究出一些很 好的序列生成方法。生成了比如素数序列（Prime Sequences ,PS）、摇摆序列

（Wobbling Sequences ,WS）、中国余数定理序列（Chinese Remainder Theorem Sequences ,CRT）等。可以从两个不同的点对协议序列造进行研究，将协议序列 分为移位不变序列（Shift Invariance ,SI）序列和用户保障（User Irrepressibility ,UI） 序列。

（1）移位不变(shift-invariant)序列。移位不变序列的所有维数下的汉明互相 关值都是恒定不变的。它的吞吐量在所有时间偏移情况下都是不变的。这个序列 可以令系统吞吐率达到理论上极限值，为 1/e。SI 序列是可辨别的，但其短处是 序列的周期长度随节点数增加呈指数型大幅增长，从而导致时延在传输过程中经 常不稳定。

（2）用户保障（user-irrepressible）序列。此种序列以最小化序列周期为研 究目标，用户保障序列确保节点在每个序列周期内能至少成功发送一次数据。此 种序列在所有时间偏移的情况下吞吐量均为正值，最大延时是一个序列的周期的 长度。它提出了不同以往的用户保障序列构造法，同时推导出用户保障序列周期 的理论下限。

关于协议序列的应用方面：协议序列最早用于无反馈冲突信道的多用户信道 接入控制，因其具有良好的互相关性能，并且无需反馈信道和退避算法，为解决

数据包碰撞问题提供了新的思路，在众多通信系统得到了普遍应用。

(1)WSN 中的应用：协议序列是一种无反馈的冲突信道接入机制，不需要用 户频繁监测信道状态，不需要产生随机数，也无需退避机制，无复杂计算，符合 WSN  节点节省能耗的要求，因此在 WSN 中得到了广泛的应用。

(2)在车辆自组织网络（Vehicular Ad Hoc Networks，VANET）中：在车辆节 点或者用户之间保持同步是项复杂的工作，因为节点有一定的移动性，而且没有 像蜂窝网络中的基站来保持同步。然而，用户采用协议序列，实现道路上行驶的 车辆间的通信，能够定期发送自己的信息（比如位置、车速等）给周围的车辆， 以保证车辆路上行驶的安全性。协议序列还可运用在广播周期性的信息（位置、 速度更新等）。