物聯(lián)網(wǎng)講座06-wsn-mac協(xié)議54-wenkub
2023-02-11 23:17:31 本頁面
【正文】 口退 避 時(shí) 間 剩 余 退 避 時(shí) 間物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論 Slide 19 MAC協(xié)議通過 立即主動(dòng)確認(rèn)機(jī)制 和 預(yù)留機(jī)制業(yè) 提高性能。 R T S D A T AC T S A C K競 爭 窗 口下 一 幀D I F SD I F S源 站 點(diǎn) S I F S目 的 站 點(diǎn)N A V ( R T S )N A V ( C T S )其 他 站 點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論 Slide 20 ? SMAC 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論 Slide 21 典型 MAC協(xié)議： SMAC協(xié)議 這里介紹一種適用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的比較典型的 MAC協(xié)議，即 SMAC協(xié)議 (Sensor MAC)。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論 Slide 22 SMAC協(xié)議 前提條件和基本思想 ? 前提條件 – 數(shù)據(jù)量少，可進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和融合 – 節(jié)點(diǎn)協(xié)作完成共同的任務(wù) – 網(wǎng)絡(luò)可以容忍一定程度的通信延遲 ? 基本思想 – 周期性睡眠和監(jiān)聽 ；協(xié)商一致的睡眠調(diào)度機(jī)制（虛擬簇） – 自適應(yīng)的偵聽機(jī)制，減少信息的傳輸延遲 – 帶內(nèi)信令來減少重傳和避免監(jiān)聽不必要的數(shù)據(jù) – 消息分割和突發(fā)傳遞機(jī)制來減少控制信息的開銷和消息的傳遞延遲 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論 Slide 23 （ 1）周期性偵聽和睡眠機(jī)制 SMAC協(xié)議將時(shí)間分為幀，幀長度由應(yīng)用程序決定。當(dāng)然節(jié)點(diǎn)需要緩存這期間收到的數(shù)據(jù)，以便工作階段集中發(fā)送。如果節(jié)點(diǎn)同時(shí)收到兩種不同的調(diào)度，如圖所示的處于兩個(gè)不同調(diào)度區(qū)域重合部分的節(jié)點(diǎn)，那么這個(gè)節(jié)點(diǎn)可以選擇先收到的調(diào)度，并記錄另一個(gè)調(diào)度信息。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論 Slide 26 （ 3）沖突和串音避免機(jī)制 為了減少?zèng)_突和避免串音， SMAC協(xié)議采用了與 MAC協(xié)議類似的虛擬和物理載波監(jiān)聽機(jī)制，以及 RTS/CTS握手交互機(jī)制。 消息傳遞機(jī)制根據(jù)這一原理，將長消息分為若干個(gè)短消息，采用一次 RTS/CTS交互的握手機(jī)制預(yù)約這個(gè)長消息發(fā)送的時(shí)間，集中連續(xù)發(fā)送全部短消息。節(jié)點(diǎn) C在監(jiān)聽結(jié)束后廣播一個(gè)邀請(qǐng)消息 Type1 – 節(jié)點(diǎn) B和 G接收到 C發(fā)出的 Type1消息后，等待一個(gè)隨機(jī)的時(shí)間，然后各自廣播一個(gè)應(yīng)答消息 Type2 – C將接收到 B和 G發(fā)來的邀請(qǐng)應(yīng)答 ，可以選擇最早到達(dá)的應(yīng)答者，也可以選擇接收信號(hào)強(qiáng)度最大的應(yīng)答者。 N o d e BN o d e CN o d e GType1Type3Type1Type3Type2Type4Type2圖 318 鄰居發(fā)現(xiàn) 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論 Slide 49 ? 混合型 MAC 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論 Slide 50 ZMAC協(xié)議 基本思想 ? 采用 CSMA機(jī)制作為基本方法 ? 競爭加劇時(shí)使用 TDMA機(jī)制 ? 引入時(shí)間幀，為節(jié)點(diǎn)分配時(shí)隙 ? 節(jié)點(diǎn)可以選擇任何時(shí)隙發(fā)送數(shù)據(jù) ? 在分配的時(shí)隙發(fā)送優(yōu)先級(jí)更高 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論 Slide 51 ZMAC協(xié)議 關(guān)鍵技術(shù) 1 ? 鄰居發(fā)現(xiàn) ? 周期性發(fā)送 PING消息 ? 包含本地發(fā)現(xiàn)的所有一跳范圍內(nèi)的鄰居 ? 時(shí)隙分配 ? DRAND算法 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論 Slide 52 ZMAC協(xié)議 關(guān)鍵技術(shù) 2 ? 本地時(shí)間幀交換 ? 節(jié)點(diǎn)維持一個(gè)本地的時(shí)間幀長度 ? 幀長度與兩跳范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)相對(duì)應(yīng) ? 實(shí)現(xiàn)時(shí)隙的同步需要運(yùn)行時(shí)鐘同步算法 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論 Slide 53 ZMAC協(xié)議 關(guān)鍵技術(shù) 3 ? 傳輸控制 ? 低沖突級(jí)別 (LCL)和高沖突級(jí)別 (HCL)兩種工作模式 ? 時(shí)隙擁有者，短時(shí)間監(jiān)聽，優(yōu)先發(fā)送 ? 非時(shí)隙擁有者 LCL模式，退避較長時(shí)間再監(jiān)聽 ? 非時(shí)隙擁有者 HCL模式，等待下個(gè)時(shí)隙 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論 Slide 54 ZMAC協(xié)議 關(guān)鍵技術(shù) 4 ? 局部同步 ? 完全失去時(shí)鐘同步時(shí)，退化為 CSMA協(xié)議 ? 維護(hù)臨近的發(fā)送節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)間同步 ? 周期性的發(fā)送時(shí)間同步包 ? 根據(jù)時(shí)間同步包修正時(shí)間偏差 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論 S
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