無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)低能耗的MAC協(xié)議的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是近年來信息技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，它集成了無(wú)線通信、感知、嵌入式計(jì)算和網(wǎng)格計(jì)算等技術(shù)，是一種典型的無(wú)基礎(chǔ)設(shè)施通信網(wǎng)絡(luò)。它由分布在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，能夠協(xié)作的感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并通過無(wú)線通信的方式傳送給觀察者，可廣泛應(yīng)用于軍事、醫(yī)療、交通、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。
　　由于現(xiàn)有的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)都通過電池來供電，能量非常有限而且一旦布設(shè)后不再更換，為了使無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)壽命最長(zhǎng)，必須

2、考慮無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)節(jié)能技術(shù)。而媒質(zhì)接入控制(MAC)子層是節(jié)點(diǎn)能量消耗的主要所在，因此，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題之一就是媒質(zhì)接入控制。
　　本文就無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能問題在數(shù)據(jù)鏈路層的關(guān)鍵技術(shù)即MAC協(xié)議的設(shè)計(jì)展開研究，針對(duì)S-MAC在某些方面的不足主要做了兩方面的改進(jìn)，提出了一種基于S-MAC的適用于小型檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)突發(fā)性流量比較大的網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議，并對(duì)其進(jìn)行了仿真實(shí)現(xiàn)。首先，S-MAC協(xié)議采用BEB退避算法來避免節(jié)點(diǎn)之間

3、的發(fā)送沖突，但這種算法會(huì)造成節(jié)點(diǎn)之間競(jìng)爭(zhēng)信道嚴(yán)重的不公平現(xiàn)象，本文所提出的協(xié)議對(duì)此進(jìn)行了改進(jìn)，采用了一種新的退避算法，減少了節(jié)點(diǎn)之間競(jìng)爭(zhēng)的不公平現(xiàn)象，提高了無(wú)線信道的利用率，進(jìn)而減少了能量消耗;其次，S-MAC協(xié)議采用周期性偵聽/睡眠的低占空比工作方式，但由于其占空比是固定的，如果按照高流量負(fù)載設(shè)定占空比，會(huì)造成在低流量時(shí)的能量浪費(fèi)，而如果按照低流量負(fù)載設(shè)定占空比又會(huì)造成在高流量時(shí)低的吞吐量，因此它不能很好的適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)流量的變化，我們?cè)赟