基于競爭接入機制的無線傳感器網(wǎng)絡MAC協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡集現(xiàn)代傳感技術(shù)、無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)于一體，是一個多跳的自組織網(wǎng)絡系統(tǒng)。在無線傳感器網(wǎng)絡中，傳感器節(jié)點隨機分布在監(jiān)測場景中，共享無線信道，介質(zhì)訪問控制協(xié)議MAC（medium access control）決定信道的使用方式，在傳感器節(jié)點之間建立通信鏈路保證節(jié)點公平有效地分配無線通信資源。
　　本文分析了傳統(tǒng)的基于競爭的無線傳感器網(wǎng)絡MAC協(xié)議，針對其退避機制導致時隙選擇概率分布不均勻、數(shù)據(jù)包碰撞概率大的

2、問題，提出了一種基于模糊理論的分布式協(xié)調(diào)功能F-DCF(Fuzzy-based Distributed Coordination Function)，采用分布式算法，根據(jù)節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)包的情況設置參數(shù)，表征網(wǎng)絡負載狀態(tài)，建立反映網(wǎng)絡負載狀態(tài)與數(shù)據(jù)包發(fā)生碰撞可能性關(guān)系的隸屬度函數(shù)，控制節(jié)點選擇合適的時隙接入信道。
　　針對在分層結(jié)構(gòu)的無線傳感器網(wǎng)絡中，大量節(jié)點競爭信道導致沖突嚴重，且簇頭節(jié)點易因數(shù)據(jù)累積造成溢出丟包的問題，提出節(jié)點優(yōu)先

3、級自適應的PA-MAC（Priority Adaptive MAC）協(xié)議，根據(jù)節(jié)點的緩存占用率動態(tài)調(diào)整優(yōu)先級，增大高優(yōu)先級節(jié)點的信道競爭力，使得各節(jié)點的緩存占用率維持在較理想的水平;采用分布式算法，利用節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)包的傳輸情況評估網(wǎng)絡負載狀態(tài)，結(jié)合緩存占用率及當前競爭窗口取值范圍，調(diào)整競爭窗口的變化。
　　本文利用面向?qū)ο蟮?、離散事件驅(qū)動的網(wǎng)絡仿真環(huán)境OPNET搭建無線傳感器網(wǎng)絡模型，對改進算法及傳統(tǒng)MAC協(xié)議進行仿真實驗，驗證了