能量高效的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)跨層MAC協(xié)議研究.pdf

1、目前,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor NetWorks簡(jiǎn)稱WSN)的研究主要集中于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、能量有效、定位、可靠性、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及數(shù)據(jù)處理等問題,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的研究是其中的熱點(diǎn)之一。而作為WSN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧重要基礎(chǔ)架構(gòu)的介質(zhì)訪問控制協(xié)議(Medium Access Control,簡(jiǎn)稱MAC),決定著無線信道的使用方式,負(fù)責(zé)為節(jié)點(diǎn)分配無線通信資源。因此MAC協(xié)議直接影響著網(wǎng)絡(luò)的整體性能,成為WSN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議研究的重中之重。

2、　　 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面向任務(wù),網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的資源相當(dāng)有限,尤其是能量資源,節(jié)能效率成為WSN首要的性能指標(biāo)。
　　 本文研究跨層設(shè)計(jì)的MAC協(xié)議,主要工作有:
　　 (1)分析了經(jīng)典的競(jìng)爭(zhēng)型和TDMA型MAC協(xié)議,同時(shí)分析了典型的跨層設(shè)計(jì)MAC協(xié)議；
　　 (2)在深入研究各種MAC協(xié)議的基礎(chǔ)上,針對(duì)中高速型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,通過跨層融合MAC和路由功能,提出一種基于輕量地址跨層融合MAC和路由的協(xié)議E-AIM

3、RP(Enhanced Address-Light Integrated MAC and Routing Protocl)。該協(xié)議重新跨層融合設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的RTS(Request_To_Send)數(shù)據(jù)幀,解決了由于多節(jié)點(diǎn)檢測(cè)和報(bào)告而造成的能量浪費(fèi)問題,同時(shí)擴(kuò)展了單節(jié)點(diǎn)檢測(cè)類型應(yīng)用的拓?fù)淠Ｐ?。?shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該協(xié)議有效地延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)的生命。
　　 (3)為了解決固定的競(jìng)爭(zhēng)接入方式和同時(shí)強(qiáng)制喚醒機(jī)制問題,本文為E-AIMRP協(xié)議設(shè)計(jì)了一種高