無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議的研究與設(shè)計.pdf

1、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS，Micro-Electro-Mechanism System)、片上系統(tǒng)(SOC，System on Chip)和無線通信技術(shù)的進(jìn)步孕育了無線通信傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN，Wireless Sensor Network)。這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可被廣泛地應(yīng)用于國防軍事、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療衛(wèi)生、交通管理、目標(biāo)跟蹤、火災(zāi)預(yù)警等領(lǐng)域。WSN 作為一個全新的研究領(lǐng)域，向科技工作者提出了大量的挑戰(zhàn)性研究課題，MAC 協(xié)議便是其中的一個技術(shù)難點(diǎn)，

2、也是關(guān)鍵點(diǎn)之一。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)要求的能量高效，低延時，使得 MAC 協(xié)議的設(shè)計充滿挑戰(zhàn)。近來已經(jīng)提出了很多基于簇的 MAC 協(xié)議，為減少沖突在簇內(nèi)部采用 TDMA 方式來協(xié)調(diào)簇內(nèi)各個節(jié)點(diǎn)的傳輸。本文提出了一種在采用簇結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，使用預(yù)約方式來發(fā)送數(shù)據(jù)的 R-MAC (Reservation-MAC) 協(xié)議。當(dāng)爭用節(jié)點(diǎn)少的時候，采用隨機(jī)爭用方式來預(yù)約數(shù)據(jù)的發(fā)送；在爭用節(jié)點(diǎn)多的時候，采用時隙爭用方式來預(yù)約數(shù)據(jù)的發(fā)送。分析和試驗(yàn)表

3、明，R-MAC 能夠有效的降低能耗和減少延遲。 本論文的研究工作是圍繞著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的 MAC 協(xié)議這一底層基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)展開的，主要完成的工作包括： 1．從能量消耗、可擴(kuò)展性和網(wǎng)絡(luò)效率三方面出發(fā)，論述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議中面臨的主要問題和造成能量消耗的主要原因； 2．總結(jié)、比較了現(xiàn)有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議； 3．基于簇的 MAC 協(xié)議的分析； 4．在基于簇的在采用簇結(jié)構(gòu)的的基礎(chǔ)上，使用預(yù)約