一種能量高效的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由分布在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的微型傳感器節(jié)點組成，能夠協(xié)作的感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中監(jiān)測對象的信息，并通過無線的方式傳送給觀察者，可廣泛應(yīng)用于軍事、醫(yī)療、交通、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。
　　 媒體接入訪問控制協(xié)議（MAC）規(guī)定了無線信道使用的方式，在眾多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間分配有限的通信資源。高性能的MAC 協(xié)議能很好在眾多節(jié)點之間合理的分配共享信道，減少沖突的發(fā)生，節(jié)省能量。
　　 論文首先對課題的研究背景以及國內(nèi)外的研

2、究現(xiàn)狀進行了分析，然后對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點等內(nèi)容進行了介紹，其中著重分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)各部分的能耗；其次，介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)各類MAC 協(xié)議，并對各類MAC 協(xié)議進行了分析比較，其中著重對基于競爭的MAC 協(xié)議S-MAC、T-MAC 協(xié)議進行了詳細的分析，針對兩種協(xié)議存在的不足，引入了隨機工作睡眠調(diào)度機制，研究了一種新的改進協(xié)議；最后利用NS2 網(wǎng)絡(luò)仿真工具對改進的MAC 協(xié)議進行了仿真驗證，通過對仿真結(jié)果的分析，表明改進后的

3、協(xié)議比原來的協(xié)議在提高能量效率、時延、吞吐量等方面有了一定的改善。
　　 論文的創(chuàng)新之處在于新的改進協(xié)議采用了隨機工作睡眠調(diào)度機制，使得同一個虛擬簇內(nèi)節(jié)點的工作睡眠調(diào)度方法不是固定的，而是隨著網(wǎng)絡(luò)負載的變化而自適應(yīng)變化。讓只有相互通信的節(jié)點工作在同步狀態(tài)下，而非通信節(jié)點工作在異步模式下，一個周期內(nèi)可以為多對節(jié)點提供通信服務(wù)，彼此之間不影響，類似于TDMA模式，這樣就提高了時間資源的利用效率，增強了網(wǎng)絡(luò)的性能，同時不增加節(jié)點硬件的