低能耗和低延時(shí)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議研究.pdf

1、隨著微機(jī)電系統(tǒng)、無線通信技術(shù)、微型傳感器技術(shù)和嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展，集數(shù)據(jù)采集、處理及通信功能于一體的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開始得到廣泛的研究。MAC層協(xié)議是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的關(guān)鍵問題之一，本文從低能耗和低延時(shí)的角度研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的MAC層協(xié)議。 對于基于數(shù)據(jù)匯集樹的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議，本文分析了采用同步幀MAC層協(xié)議能耗和延時(shí)矛盾的問題，提出一種采用“異步幀”的改進(jìn)協(xié)議。該協(xié)議分離節(jié)點(diǎn)的接收和發(fā)送狀態(tài)，并依次安排轉(zhuǎn)發(fā)路

2、徑上節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)刻，使數(shù)據(jù)在轉(zhuǎn)發(fā)鏈路上可連續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)。分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該協(xié)議解決了同步幀協(xié)議中的能耗和延時(shí)的矛盾問題，在數(shù)據(jù)匯集過程中具有低能耗和低延時(shí)的性能，并且具有較高的吞吐量。針對TDMA的無沖突性和CSMA的簡單性，本文提出一種基于TDMA和分時(shí)CSMA的混合協(xié)議HMAC。該協(xié)議中，節(jié)點(diǎn)將到Sink節(jié)點(diǎn)的最小跳數(shù)設(shè)為自己的距離等級，不同等級節(jié)點(diǎn)的發(fā)送采用TDMA協(xié)議，干擾范圍內(nèi)同等級節(jié)點(diǎn)的發(fā)送則采用分時(shí)CSMA競爭協(xié)議。分析和實(shí)