基于流量自適應(yīng)機(jī)制的無線傳感網(wǎng)MAC協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，WSNs)由區(qū)域內(nèi)一組具有感知、計(jì)算和通信能力的傳感節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，它通過節(jié)點(diǎn)上的傳感器獲取用戶感興趣的環(huán)境信息并通過相應(yīng)處理后將數(shù)據(jù)匯集到匯聚節(jié)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)全面、有效的環(huán)境監(jiān)測。WSN技術(shù)廣泛地應(yīng)用于國防軍事、災(zāi)難預(yù)警、智能家居、空間探索、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域，具有廣闊的發(fā)展前景。
　　在無線傳感網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)中，介質(zhì)訪問控制(Medium Access Control，MAC

2、)層協(xié)議負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的信道接入，具有確保無線傳感網(wǎng)絡(luò)高效通信的重要作用。根據(jù)不同的信道訪問策略，MAC協(xié)議分為基于競爭的MAC協(xié)議、基于調(diào)度的MAC協(xié)議以及混合類MAC協(xié)議。通常來說，混合類MAC協(xié)議由于包含競爭和調(diào)度兩種機(jī)制，因此能更有效地提高網(wǎng)絡(luò)的整體性能。本文的主要研究工作如下:
　　首先，對無線傳感網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)成進(jìn)行概述，并對現(xiàn)有的MAC協(xié)議，特別是混合類MAC協(xié)議進(jìn)行了深入研究和討論。
　　其次，競爭機(jī)制作為混合

3、類MAC協(xié)議中的重要組成部分，本文對該機(jī)制中的退避窗口調(diào)節(jié)算法進(jìn)行優(yōu)化，并與采用傳統(tǒng)退避機(jī)制的MAC協(xié)議進(jìn)行仿真對比，結(jié)果表明改進(jìn)后的協(xié)議能有效地改善吞吐量、時(shí)延和節(jié)點(diǎn)能耗。
　　然后，本文基于I-MAC(Improved-MAC)協(xié)議，有針對性地對其中的時(shí)分多址(Time Division Multiple Access，TDMA)調(diào)度機(jī)制進(jìn)行改進(jìn)，對分層多跳網(wǎng)絡(luò)的建立與維護(hù)、時(shí)鐘同步、時(shí)隙分配等機(jī)制進(jìn)行詳細(xì)介紹，并與原I-MA