無線傳感器網(wǎng)絡MAC協(xié)議以及路由協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡是繼英特網(wǎng)之后的又一個技術熱點，它的技術發(fā)展，得到了全世界學術界和工業(yè)界的普遍關注。它正深刻的影響著21世紀人類生活的方方面面，包括軍事監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)控、醫(yī)療護理、智能空間技術以及很多的商業(yè)領域。 本文在介紹無線傳感器網(wǎng)絡的基礎上，著重研究了它的MAC協(xié)議與路由協(xié)議，以及分析了無線傳感器網(wǎng)絡的特點對協(xié)議設計的影響，并針對通信能耗這個影響WSN協(xié)議性能最主要的因素作了深入的研究。 論文詳細介紹了無線傳感器網(wǎng)絡的

2、概念、體系結構、協(xié)議棧和無線傳感器網(wǎng)絡的主要特點和技術難點。介紹了MAC層的主要協(xié)議，并分析它們各自的優(yōu)缺點。著重分析了有代表性的S-MAC協(xié)議的設計思路。在節(jié)點密集型網(wǎng)絡中，利用節(jié)點數(shù)據(jù)的空間相關性減少傳輸節(jié)點的MAC協(xié)議獲得了廣泛的關注。在詳細分析了代表性的CC-MAC協(xié)議后，根據(jù)它的特點與存在的問題，提出了改進型的ACC-MAC協(xié)議，并對它的性能做了實驗仿真。ACC-MAC進一步加強了算法的理論依據(jù)，簡化了協(xié)議的實施，同時也提高了

3、網(wǎng)絡的各項性能。論文還詳細介紹了無線傳感器網(wǎng)絡的路由協(xié)議，分析了它們各自的優(yōu)缺點。對基于簇的路由協(xié)議進行了深入研究，針對HeeD協(xié)議，修改了成簇算法與簇間路由算法，提出了改進型的A-HeeD協(xié)議，并對它的性能做了實驗仿真。A-HeeD增強了算法的健壯性，通過反應式的廣播各節(jié)點的通信代價，而不是周期性的在每輪初始化階段廣播，從而大火降低了節(jié)點間廣播通信代價的次數(shù)，節(jié)省了網(wǎng)絡的整體能耗，提高了網(wǎng)絡的生命周期。 本論文的主要貢獻包括：

4、 針對單事件監(jiān)測應用，提出CC-MAC模型/協(xié)議存在的問題，并提出基于同心環(huán)的相關區(qū)域模型，繼而提山一種基于空間相關性的MAC協(xié)議ACC-MAC。它可以有效的保證高質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳送，并同時抑制低質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)的發(fā)送，在過濾冗余數(shù)據(jù)的同時，保證了sink端的恢復火真滿足應用要求。由于參加競爭媒體的節(jié)點數(shù)顯著減少，ACC-MAC在節(jié)點能耗、媒體接入延時和丟包率上有明顯的優(yōu)勢。 針對主動式的周期性數(shù)據(jù)采集應用，對于節(jié)點密度滿足