基于流量自適應機制的無線傳感網(wǎng)MAC協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Networks，WSNs)由區(qū)域內一組具有感知、計算和通信能力的傳感節(jié)點構成，它通過節(jié)點上的傳感器獲取用戶感興趣的環(huán)境信息并通過相應處理后將數(shù)據(jù)匯集到匯聚節(jié)點，從而實現(xiàn)全面、有效的環(huán)境監(jiān)測。WSN技術廣泛地應用于國防軍事、災難預警、智能家居、空間探索、環(huán)境監(jiān)測等領域，具有廣闊的發(fā)展前景。
　　在無線傳感網(wǎng)絡協(xié)議結構中，介質訪問控制(Medium Access Control，MAC

2、)層協(xié)議負責網(wǎng)絡中節(jié)點的信道接入，具有確保無線傳感網(wǎng)絡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度兩種機制，因此能更有效地提高網(wǎng)絡的整體性能。本文的主要研究工作如下:
　　首先，對無線傳感網(wǎng)絡的基本構成進行概述，并對現(xiàn)有的MAC協(xié)議，特別是混合類MAC協(xié)議進行了深入研究和討論。
　　其次，競爭機制作為混合

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