基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議研究.pdf

1、傳感器技術(shù)、微機電系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和無線通信等技術(shù)的進步，推動了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展。隨機分布的大量的傳感器節(jié)點，以無線自組織的方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，通過節(jié)點中內(nèi)置的各種類型的傳感器收集周邊外部環(huán)境中的聲音、圖像、溫度、濕度、壓力和地震波等數(shù)據(jù)信息，以無線短距離、低功耗、多跳的通信方式，將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫畔⒅行摹o線傳感器網(wǎng)已經(jīng)引起了軍事、商業(yè)、學(xué)術(shù)界的高度重視，它已被預(yù)見在軍事、環(huán)境、醫(yī)療、空間探索、災(zāi)難拯救、交通和海洋監(jiān)測等特殊領(lǐng)域具有

2、廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和使用價值。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一門新興技術(shù)，國外對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究處于蓬勃發(fā)展時期，國內(nèi)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面的研究處于起步階段，但國內(nèi)與國際水平的差距并不很大，及時開展這項前沿技術(shù)的研究，對整個國家的國防、政治、經(jīng)濟將有重大的戰(zhàn)略意義 單個無線傳感器節(jié)點攜帶的能量、計算能力、存儲能力和通信能力等資源非常有限。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有自組織性、可擴展性、節(jié)點數(shù)目多、動態(tài)拓?fù)涞忍攸c。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域內(nèi)的研究熱

3、點較多，本文主要對基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議進行研究，先介紹了現(xiàn)有的幾種典型的MAC協(xié)議，如：IEEE802。11、S-MAC協(xié)議、PAMAS協(xié)議等，對這幾種MAC協(xié)議進行了分析比較。無線傳感器MAC協(xié)議設(shè)計時需要把節(jié)約能量作為首要目標(biāo)，同時也要考慮可擴展性和網(wǎng)絡(luò)效率?，F(xiàn)有的MAC協(xié)議一般都是在能量和延遲中尋求均衡，通過增加網(wǎng)絡(luò)延遲來換取能量的節(jié)約，或者為了減少網(wǎng)絡(luò)延遲卻增加了能量消耗。 S-MAC協(xié)議是一種典型的基于競爭機

4、制的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議。S-MAC協(xié)議節(jié)省能量，具有良好的可擴展性，但S-MAC協(xié)議網(wǎng)絡(luò)效率不高。針對S-MAC協(xié)議網(wǎng)絡(luò)吞吐量小的缺陷。作者提出了兩種改進方案—S-MAC SSDS協(xié)議和S-MAC Sift協(xié)議。 S-MAC SSDS和S-MAC Sift協(xié)議協(xié)議都保持了S-MAC協(xié)議節(jié)省能量和可擴展性好的優(yōu)點，都是為了提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。但它們使用不同的方法。S-MAC SSDS協(xié)議采用慢啟動遞減競爭窗口大小的方法讓節(jié)點保