無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能MAC協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有著廣闊的應(yīng)用前景和重大的應(yīng)用價(jià)值，已經(jīng)引起軍方、工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的高度關(guān)注。其可謂是信息感知和采集技術(shù)的一場革命，是21世紀(jì)最重要的技術(shù)之一。介質(zhì)訪問控制(Medium Access Control，MAC)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系中的數(shù)據(jù)鏈路層的一部分，它位于物理層之上、路由層之下，主要負(fù)責(zé)介質(zhì)接入控制和建立節(jié)點(diǎn)之間可靠的通信鏈路，決定了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的無線信道的使用方式。它在傳感器節(jié)點(diǎn)之間分配有限的無線通信資源，以確保

2、各相鄰節(jié)點(diǎn)能夠共享信道，同時(shí)減少或避免沖突，以提高能效和吞吐量，用來構(gòu)建傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的底層基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。因此處于傳感器網(wǎng)絡(luò)底層部分的MAC協(xié)議對(duì)傳感網(wǎng)絡(luò)影響較大，它是保證無線傳感器網(wǎng)絡(luò)高效通信的關(guān)鍵。 本文以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層的高效節(jié)能以及網(wǎng)絡(luò)效率性為主題，論文的主要貢獻(xiàn)如下： 1.基于隊(duì)列流量的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)協(xié)調(diào)競爭窗口的MAC協(xié)議。在SMAC(Sensor MAC)協(xié)議中競爭窗口是固定，當(dāng)流量的大小變化時(shí)，就很容易會(huì)引

3、起節(jié)點(diǎn)間的沖突。本文提出了一種能夠自適應(yīng)隊(duì)列流量的競爭窗口修改的MAC協(xié)議，它基于SMAC，使用三個(gè)門限值來修改參數(shù)，進(jìn)而達(dá)到網(wǎng)絡(luò)的高效能。 2.簡化MAC層通信的機(jī)制。SMAC協(xié)議是周期性偵聽/睡眠，并使用RTS/CTS競爭信道，并且需要維護(hù)時(shí)間同步周期。盡管SMAC能夠減少能量消耗，但是其復(fù)雜的協(xié)議內(nèi)容仍然會(huì)造成很多問題。與之相對(duì)應(yīng)，本文提出一種較為簡單的節(jié)能MAC協(xié)議，它能消減不必要的控制包的消耗。 3.基于接收端