【正文】 間間隔時間 DIFS后，信道仍然空閑，則站點立即開始發(fā)送信息。 下面首先介紹 IEEE MAC協(xié)議的內容，然后介紹一種適用于無線傳感器網絡的典型 MAC協(xié)議。 可以滿足那些不易準確偵測是否有沖突發(fā)生的需求 ， 如無線局域網 。 典型的基于競爭的隨機訪問 MAC協(xié)議是載波偵聽多路訪問 (CSMA)接入方式。 目前無線傳感器網絡 MAC協(xié)議可以按照下列條件進行分類： 集成電路與物聯(lián)網工程 本課根據(jù)上述的第三種分類方法，將傳感器網絡的MAC協(xié)議分為以下三種： (1) 時分復用無競爭接入方式 。 IEEE ，是傳感器網絡物理層協(xié)議標準的最有力競爭者之一。 幀長度字段通常由一個字節(jié)的低 7位表示，其值就是后續(xù)的物理層 PHY負載的長度，因此它的后續(xù) PHY負載的長度不會超過 127個字節(jié)。這導致了紅外難以成為無線傳感器網絡的主流傳輸介質，而只能在一些特殊場合得到應用。 ISM頻段的缺點主要是功率受限，另外與現(xiàn)有多種無線通信應用存在相互干擾問題?？苟鄰礁蓴_ 。 ?調制部分的目的是使經信道編碼后的符號能在適當?shù)念l段傳輸，通常使用的數(shù)字信號調制方式分為振幅鍵控 ASK、頻移鍵控 FSK、移相鍵控 PSK。 CDMA蜂窩網移動通信系統(tǒng)就是采用直擴方式獲得擴頻信號的。由于振幅鍵控信號的抗噪聲性能不夠理想，因而目前在無線通信中廣泛應用的調制方法是頻率鍵控和相位鍵控。根據(jù)調制中采用的基帶信號的類型，可以將調制分為 模擬調制 和 數(shù)字調制 。如果采用高頻傳輸，則它趨于直線傳播，且受障礙物阻擋的影響。電磁波是最主要的無線通信介質，而聲波一般僅用于水下的無線通信。它規(guī)定了在物理連接上傳輸二進制比特流時，線路上信號電平高低、阻抗以及阻抗匹配、傳輸速率與距離限制。 集成電路與物聯(lián)網工程 國際標準化組織 (International Organization for Standardization, IOS)對開放系統(tǒng)互聯(lián) (Open System Interconnection， OSI)參考模型中物理層的定義如下：物理層為建立、維護和釋放數(shù)據(jù)鏈路實體之間的二進制比特傳輸?shù)奈锢磉B接，提供機械的、電氣的、功能的和規(guī)程性的特性。 從定義可以看出，物理層的特點是負責在物理連接上傳輸二進制比特流，并提供為建立、維護和釋放物理連接所需要的機械、電氣、功能和規(guī)程的特性。 ③ 功能特性 。根據(jù)波長的不同，電磁波分為無線電波、微波、紅外線、毫米波和光波等，其中無線電波在無線網絡中使用最廣泛。無線電波易受發(fā)動機和其它電子設備的干擾。 模擬調制 是用模擬基帶信號對高頻載波的某一參量進行控制，使高頻載波隨著模擬基帶信號的變化而變化。 集成電路與物聯(lián)網工程 (3)擴頻技術 擴頻又稱為擴展頻譜，它的定義如下：擴頻通信技術是一種信息傳輸方式，其信號所占有的頻帶寬度遠大于所傳信息必需的最小帶寬；頻帶的擴展是通過一個獨立的碼序列來完成，用編碼及調制的方法來實現(xiàn)，與所傳信息數(shù)據(jù)無關；在接收端用同樣的碼進行相關同步接收、解擴和恢復所傳信息數(shù)據(jù)。這種很窄的脈沖碼序列（其碼速率很高）稱為擴頻碼序列。 ?擴頻調制和解調是為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力而進行的信號頻譜展寬和還原。能精確地定時和測距 。 集成電路與物聯(lián)網工程 盡管傳感器網絡可以通過其它方式實現(xiàn)通信，譬如各種電磁波（如射頻和紅外）、聲波，但無線電波是當前傳感器網絡的主流通信方式，在很多領域得到了廣泛應用 。 集成電路與物聯(lián)網工程 對于一些特殊場合的應用情況，傳感器網絡對通信傳輸介質可能有特別的要求。 物理幀 PHY的負載長度可變，稱為物理服務數(shù)據(jù)單元 (PHY Service Data Unite, PSDU)，攜帶 PHY數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)， PSDU域是物理層的載荷 。目前基于該標準的射頻芯片也相繼推出，例如 Chipcon公司的 CC2420無線通信芯片，現(xiàn)在的SoC的 CC24 CC2530等。無線信道時分復用 (Time Division Multiple Access， TDMA)方式給每個傳感器節(jié)點分配固定的無線信道使用時段，避免節(jié)點之間相互干擾。在無線局域網 IEEE MAC協(xié)議的分布式協(xié)調工作模式中，就采用了帶沖突避免的載波偵聽多路訪問 (CSMA with Collision Avoidance， CSMA/CA)協(xié)議，它是基于競爭的無線網絡MAC協(xié)議的典型代表。 CSMA/CA協(xié)議主要使用兩種方法來避免碰撞： 設備欲發(fā)送幀 ， 且偵聽到信道空閑時 ， 維持一段時間后 ， 再等待一段隨機的時間依然空閑時 ， 才提交數(shù)據(jù) 。 集成電路與物聯(lián)網工程 IEEE MAC協(xié)議 IEEE MAC協(xié)議分為分布式協(xié)調功能(Distributed Coordination Function, DCF)和點協(xié)調功能 (Point Coordination Function， PCF)兩種訪問控制方式，其中 DCF方式是 IEEE 訪問控制方式。如果信道忙，則站點始終偵聽信道，直到信道的空閑時間超過 DIFS。在主動確認機制中，當目標節(jié)點收到一個發(fā)送給它的有效數(shù)據(jù)幀 (DATA)時，必須向源節(jié)點發(fā)送一個應答幀 (ACK)，確認數(shù)據(jù)已被正確接收到。幀內分監(jiān)聽工作階段和睡眠階段。 集成電路與物聯(lián)網工程 （ 2）流量自適應偵聽機制 流量自適應偵聽機制的基本思想是在一次通信過程中，通信節(jié)點的鄰居在通信結束后不立即進入睡眠狀態(tài)，而是保持偵聽一段時間。這樣既可以減少控制報文的開銷，又可以提高消息發(fā)送的成功率。在這類監(jiān)控和檢測的應用問題中，通信流量主要是查詢節(jié)點和傳感器探測節(jié)點之間的命令和數(shù)據(jù)傳輸，同時傳感器探測節(jié)點的采集信息通常要進行數(shù)據(jù)融合，通過減少通信流量來節(jié)省能量，即數(shù)據(jù)融合技術與路由協(xié)議的設計相結合。 擴散節(jié)點通過興趣信息發(fā)出查詢任務，采用洪泛方式傳播興趣信息到整個區(qū)域或部分區(qū)域內的所有傳感器節(jié)點。 由于可能從多個鄰居節(jié)點收到興趣消息，節(jié)點向多個鄰居發(fā)送數(shù)據(jù)，匯聚節(jié)點可能收到經過多個路徑的相同數(shù)據(jù)。興趣擴散階段是為了建立源節(jié)點到匯聚節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸路徑，數(shù)據(jù)源節(jié)點以較低速率來采集和發(fā)送數(shù)據(jù)，我們稱這個階段建立的梯度為探測梯度。 在興趣信息的傳播過程中，協(xié)議將逐跳地在每個傳感器節(jié)點上建立反向的從數(shù)據(jù)源到匯聚節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸梯度，傳感器探測節(jié)點將采集到的數(shù)據(jù)沿著梯度方向傳送給匯聚節(jié)點。在這類與坐