面向無線多媒體傳感器網(wǎng)絡的MAC協(xié)議研究.pdf

1、日益流行的無線傳感器網(wǎng)絡技術與多媒體新應用需求的結合促使了無線多媒體傳感器網(wǎng)絡( Wireless Multimedia Sensor Networks, WMSNs)技術的產(chǎn)生。WMSNs技術在給人們提供豐富媒體信息帶來感官享受的同時也給 WMSNs的MAC(Medium Access Control)協(xié)議研究帶來了嚴峻的挑戰(zhàn),如嚴格的QoS(Quality of Service)保證和低能耗。
　　本文詳細分析了經(jīng)典的基于競爭

2、的S-MAC(Sensor-MAC)協(xié)議機制以及其能耗性能和時延性能,并指出了該協(xié)議應用于WMSNs中存在的局限,如節(jié)點固定發(fā)送功率造成近距離傳輸時的能量浪費,以及固定周期的睡眠機制造成低吞吐量和高時延等。
　　為了降低WMSNs中的節(jié)點能量消耗,提高網(wǎng)絡性能,本文提出了節(jié)點發(fā)送功率控制算法(CONtrol of Power in MAC,CONP-MAC)和基于隊列的動態(tài)占空比機制(Queue based Design of M

3、AC,QD-MAC)。CONP-MAC中節(jié)點發(fā)送功率的大小根據(jù)目的節(jié)點的不同而變化,理想發(fā)送功率通過發(fā)送節(jié)點和接收節(jié)點的握手信號來獲取。QD-MAC統(tǒng)計所有鄰居節(jié)點和自身節(jié)點緩沖隊列中的數(shù)據(jù)量來預測網(wǎng)絡負載,從而調整占空比來適應網(wǎng)絡內流量的變化。最后對新算法和機制在Linux環(huán)境下的NS2平臺上進行了仿真驗證。
　　結果表明,與原S-MAC協(xié)議相比節(jié)點發(fā)送功率控制算法明顯地降低了能耗和時延,并且提高了吞吐量。占空比調整機制明顯地改