無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中多信道MAC協(xié)議研究.pdf

1、隨著微電子技術(shù)、通信技術(shù)和嵌入式計算技術(shù)的發(fā)展與進步,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)得到了廣泛地應(yīng)用,并引起了國內(nèi)外研究人員的的極大關(guān)注。為此,本文對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中具有重要意義的MAC協(xié)議進行了研究。本文的主要研究成果有:
　　 1.針對傳感器網(wǎng)絡(luò)中三重隱終端問題和控制信道飽和問題,提出了一種基于自適應(yīng)占空比的多信道MAC協(xié)議-MCR,MCR通過多信道預(yù)約機制高效地解決了以上兩個問題。在理論分析中,通過最小化節(jié)點平均信道切換次數(shù)的下界得出了節(jié)

2、點的最優(yōu)占空比。模擬和真實實驗結(jié)果表明:與其它MAC協(xié)議相比,隨著信道數(shù)及網(wǎng)絡(luò)負載的增加,MCR提高了網(wǎng)絡(luò)吞吐量,降低了傳輸所消耗的能量。
　　 2.為解決多信道MAC協(xié)議中控制信道飽和以及單跳多信道廣播數(shù)據(jù)大量丟失等問題,提出了一種基于握手反饋多信道MAC協(xié)議-HM-MAC。該協(xié)議無需全網(wǎng)時間同步,通過動態(tài)預(yù)約技術(shù)降低了正交信道占用量,利用握手反饋機制解決了控制信道飽和問題。同時,HM-MAC采用基于概率的廣播發(fā)送者協(xié)調(diào)機制,

3、減少了廣播數(shù)據(jù)丟失,提高了廣播效率。在理論上分析了單播機制中所用信道數(shù)目、多信道隱終端數(shù)目、以及廣播效率等性能參數(shù)。實驗結(jié)果表明:HM-MAC只需較少的正交信道、有效地解決了控制信道飽和問題、顯著地提高了廣播效率和網(wǎng)絡(luò)吞吐量。
　　 3.針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中控制信道飽和問題以及三重隱終端問題,提出了一種異步多信道MAC協(xié)議-RIM。RIM利用接收端開始的傳輸機制有效地解決了控制信道飽和問題,同時采用了基于概率的隨機信道選擇機制避