無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)mac協(xié)議綜述-全文預(yù)覽
【正文】 3 常 用 的 MAC層協(xié)議 針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特性，已經(jīng)提出了很多種 MAC 層協(xié)議，在這一部分，我們將對(duì) 它們進(jìn)行一些概要性的介紹，列舉它們?cè)诟鞣N可能的條件下的各種行為，并對(duì)各個(gè)協(xié)議的優(yōu) 缺點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。 還有研究人員從其他角度出發(fā)，對(duì) Ad hoc MAC 協(xié)議進(jìn)行改進(jìn)，但若作為 WSN MAC 協(xié)議則都差強(qiáng)人意 。 6） 根據(jù)協(xié)議發(fā)起方的不同可分為發(fā)送方發(fā)起的 MAC協(xié)議和接收方發(fā)起的 MAC協(xié)議 .由于沖突僅對(duì)接 收方造成影響 ,因此，接收方發(fā)起的 MAC協(xié)議能夠有效避免隱藏終端問(wèn)題，減少?zèng)_突概率，但控制開(kāi)銷 大、傳輸延時(shí)長(zhǎng) 。 前者硬 件成本低 ,但通信范圍相互重疊 ,易造成沖突 。后者有利于減少?zèng)_突和重傳 ,信道 利用率高、傳輸時(shí)延小，但硬件成本高，且存在頻譜分配擁擠問(wèn)題 。競(jìng)爭(zhēng)協(xié)議無(wú)須全局網(wǎng)絡(luò)信息，擴(kuò)展性好、易于實(shí)現(xiàn)，但能耗大 。 當(dāng)然，影響傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò) MAC 協(xié)議設(shè)計(jì)的一些基本問(wèn)題，如隱藏終端和暴露終端問(wèn)題、無(wú)線信道衰減和無(wú)規(guī)律沖突 (interference irregularity)問(wèn) 題等 ,在 WSN MAC 協(xié)議中依然存在，需要解決 。控制分組本身開(kāi)銷；無(wú)通信任務(wù)節(jié)點(diǎn)對(duì)信道的空閑偵聽(tīng)等 .此外，無(wú)線發(fā)射裝置頻繁發(fā)送 /接收狀態(tài)切換也會(huì)造成能量迅速消耗 [1]。 WSN 中的能量消耗主要包括通信能耗、感知能耗和計(jì)算能耗 .其中，通信能耗所占比重最大 。 為保證 WSN 長(zhǎng)期有效工作 ,MAC 協(xié)議以減少能耗、最大化網(wǎng)絡(luò)生 存時(shí)間為首要設(shè)計(jì)目標(biāo) 。 媒體介質(zhì)訪問(wèn)控制 (Medium Access Control， MAC)協(xié)議處于無(wú)線 傳感器 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的底層部分，主要用于在 傳感器 節(jié)點(diǎn)間公平有效地共享通信媒介，對(duì) 傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能有較大影響，是保證無(wú)線 傳感器 網(wǎng)絡(luò)離效通信 的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之一。 引言： 近幾年來(lái)，隨著微電子技術(shù)、計(jì)算技術(shù)和無(wú)線通信等技術(shù)的進(jìn)步，使得信息采集、數(shù)據(jù)處理和無(wú)線通信等多種功能，能在低成本、低功耗、多功能的微型 傳感器 內(nèi)實(shí)現(xiàn)。 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) MAC 協(xié)議綜述 摘 要 :在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中 ,MAC(medium access control)協(xié)議是保證網(wǎng)絡(luò)高效通信的重要協(xié)議 。 最后總結(jié)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) MAC 協(xié)議的研究現(xiàn)狀， 并展望 未來(lái)的研究 。其中能耗問(wèn)題是 WSN中至關(guān)重要的問(wèn)題，因此 WSN的節(jié)點(diǎn)要求必須是低功耗的。 1 無(wú)線傳感器網(wǎng)路的 MAC 協(xié)議概述 MAC協(xié)議設(shè)計(jì)原則 在 WSN 中，節(jié)點(diǎn)能量有限且難以補(bǔ)充 。此外， WSN 節(jié)點(diǎn)一般屬于同一利益實(shí)體，可為 系統(tǒng)優(yōu)化作出一定的犧牲，因此，能量效率以外的公平性一般不作為設(shè)計(jì)目標(biāo)，除 非多用途 WSN 重疊部署 。發(fā)射 /接收不同步導(dǎo)致分組空傳 (overemittingf。 同時(shí)，為了避免 MAC 協(xié)議本身開(kāi)銷過(guò)大 ,消耗過(guò)多的能量 ,MAC 協(xié)議盡量做到簡(jiǎn)單、高效 。 可根據(jù) 信道分配方式、數(shù)據(jù)通信類型、性能需求、硬件特點(diǎn)以及應(yīng)用范圍等策略，使用多種分類方法對(duì)其分類： 1） 根據(jù)信道訪問(wèn)策略的不同可分為競(jìng)爭(zhēng)協(xié)議、調(diào)度協(xié)議和混合 MAC 協(xié)議 [2]。 2） 根據(jù)使用單一共享信道還是多信道可分為單信道 MAC 協(xié)議和多信道 MAC協(xié)議 .前者節(jié)點(diǎn)體積小、 成本低，但控制分組與數(shù)據(jù)分組使用同一信道 ,降低了信道利用率 。 4） 根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)射器硬件功率是否可變可分為功率固定 MAC 協(xié)議和功率控制 MAC 協(xié)議 。 前者成本低、 易部署，但增加了沖突和串音 ； 后者有利于避免沖突 ,但增加了節(jié)點(diǎn)復(fù)雜性和功耗，且需要定位技術(shù)的支持 。 2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) MAC 協(xié)議分析 傳統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)協(xié)議如
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