無線傳感器網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)訪問控制協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的大量節(jié)點通過自組織和協(xié)調(diào)而形成的多跳網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，節(jié)點間通過相互協(xié)作來完成網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控任務(wù)。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，介質(zhì)訪問控制協(xié)議(Medium Access Control：MAC)主要負責協(xié)調(diào)節(jié)點競爭，為節(jié)點分配共享的無線信道資源。如何調(diào)度節(jié)點使用信道對傳感器網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要。
　　 首先分析了現(xiàn)有MAC協(xié)議的工作機制，然后結(jié)合目標跟蹤應(yīng)用對目標重建誤差、延遲、能耗等的需求，針對傳感網(wǎng)絡(luò)時空相關(guān)性的特點

2、而提出了一種能夠在事件域內(nèi)合理的調(diào)度節(jié)點上報的MAC協(xié)議—GB-Sift(Gradient Based Sift)協(xié)議。該協(xié)議是對Sift協(xié)議的一種改進，采用一種新的信道競爭機制來為節(jié)點分配信道資源。GB-Sift協(xié)議的核心思想是：使用節(jié)點采集信號強度信息劃分梯度，依據(jù)梯度將事件域內(nèi)節(jié)點分配到不同時間空間中去競爭信道，進而減輕了信道的負擔；引入自適應(yīng)的梯度劃分算法使得梯度劃分更加靈活且能很好的適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的變化；采用了梯度跳躍機制來

3、減少由于梯度劃分而帶來的延遲。同時還設(shè)計了一個空間相關(guān)性的控制策略來減少由于節(jié)點空間相關(guān)性而產(chǎn)生的重建誤差。
　　 最后在NS網(wǎng)絡(luò)仿真平臺上，實現(xiàn)了GB-Sift協(xié)議，并使用誤差分析模型分析了GB-Sift協(xié)議對重建誤差的影響。同時設(shè)計了一組實驗分別從上報節(jié)點分布、重建誤差、延遲以及公平性方面來分析GB-Sift協(xié)議的性能。研究結(jié)果表明：GB-Sift協(xié)議在重建誤差以及延遲等方面都有出色的表現(xiàn)，同時能很好適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)的變化