無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)mac協(xié)議綜述(參考版)
2024-11-20 06:59本頁(yè)面
【正文】 Krishnamachari B。Krishnamachari B。Lal D,Chintalapudi K,Srinivasan B Wakeup scheduling in wireless sensor works 2020 [4] Lu G。Lee H。Hare GMP。Cotan P。 在未來(lái)的應(yīng)用中 (如 多 媒 體 WSN、 Personal wearable WSN 等 ),其他性能指標(biāo)，如延遲、數(shù)據(jù)傳輸可靠性和實(shí)時(shí)性的重要性會(huì)越發(fā)顯得突出 。其次， WSN與應(yīng)用高度相關(guān) ,應(yīng)用差異性使 MAC 協(xié)議無(wú)法兼顧所有網(wǎng)絡(luò)特性，只能在多個(gè)性能指標(biāo)之間作出選擇和折衷 。 事實(shí)上 ,WSN MAC 協(xié)議的發(fā)展趨勢(shì)并沒(méi)有呈 圖 1 數(shù)據(jù)匯集樹(shù)與 DMAC的實(shí)現(xiàn) 現(xiàn)收斂性，不存在通用 MAC 協(xié)議，也無(wú)法形成標(biāo)準(zhǔn) 。 （ 如下圖 1 所示）4 總結(jié) 近年來(lái)，研究人員針對(duì) WSN 的應(yīng)用需求和新特性進(jìn)行了大量卓有成效的研究，新的 MAC 協(xié)議層出不窮 。節(jié)點(diǎn)采用工作 /休眠狀態(tài)轉(zhuǎn)換，其中工作狀態(tài)分為發(fā)送 和接收兩部分。 DMAC 分析了 SMAC和 TMAC協(xié)議的自適 應(yīng)工作 /休眠策略，發(fā)現(xiàn)了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)中斷問(wèn)題，并提出了擺動(dòng)喚醒策略 （ straggered wakeup schedule)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。 Datagathering MAC(DMAC) DMAC 的基本目標(biāo)是達(dá)到較低的等待時(shí)間，但同時(shí)也能夠保證能量的效率。 相比于那些基于 CSMA 的協(xié)議，該協(xié)議具有更長(zhǎng)的休眠時(shí)間和更少的減少?zèng)_突的比例。當(dāng)空閑的時(shí) 隙接到通知后，這些潛在發(fā)送方將會(huì)評(píng)估那些時(shí)隙的再一次使用。該節(jié)點(diǎn)會(huì)通知它將使用這些時(shí)隙。 在時(shí)間 t， 節(jié) 點(diǎn) 計(jì)算時(shí)隙的數(shù)量。隨機(jī)接入階段用來(lái)建立 兩跳拓?fù)湫畔ⅲ诺澜尤胧腔诟?jìng)爭(zhēng) 策略的。 TrafficAdaptive MAC(TRAMA) TRAMA是一種基于 TDMA 的算法，提出了在能量效率方面增加對(duì) TDMA 的利用。 5 種事件 分別為①幀長(zhǎng)度超時(shí)；②節(jié)點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)；③數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生沖突；④節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)或確認(rèn)發(fā)送完成；⑤鄰居節(jié)點(diǎn)完成數(shù)據(jù)交換 (如果在 TA 內(nèi)，射頻模塊沒(méi)有偵聽(tīng)到這 5種事件中 的任何一種，就認(rèn)為信道進(jìn)入空閑狀態(tài) (節(jié)點(diǎn)關(guān)閉射頻模塊，轉(zhuǎn)入休眠階段。 TimeoutMAC(TMAC) TMAC 與 2020 版的 SMAC 協(xié)議工作方式大體相同，也將時(shí)間分幀，幀長(zhǎng)度固定，工作階段長(zhǎng)度可變。但由于節(jié)點(diǎn)需要存儲(chǔ) 鄰居節(jié)點(diǎn)的信道偵聽(tīng)時(shí)間，會(huì)占用寶貴的存儲(chǔ) 空間，增加協(xié)議實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，尤其是在節(jié)點(diǎn)密 度高的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)這個(gè)問(wèn)題尤為突出。尤其是它的動(dòng)態(tài)的前導(dǎo)長(zhǎng)度調(diào)節(jié)策略可以在各種不同的通信容量條件下都表現(xiàn)出較好 的性能 。其中，沒(méi)是節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘漂移速度， L為從上次確認(rèn)包到現(xiàn)在的時(shí)間， Tw是所有節(jié)點(diǎn)偵聽(tīng)信道的時(shí)間間隔。另外，影響喚醒前導(dǎo)長(zhǎng)度選擇的另 一個(gè)因素是源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)鐘漂移的存在。 通過(guò)這種方法，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都將為它的鄰居節(jié)點(diǎn)的休眠策略建立一張表，通過(guò)這張表，在發(fā) 送數(shù)據(jù)時(shí)，我們就可以將喚醒前導(dǎo)壓縮至最短。 為了減少因?yàn)轭A(yù)先確定固定長(zhǎng)度的前導(dǎo)所導(dǎo)致的能量消耗問(wèn)題， WiseMAC 提供一種動(dòng) 態(tài)決定前導(dǎo)長(zhǎng)度的方法，通過(guò)這種方法可以調(diào)節(jié)前導(dǎo)的控制開(kāi)銷，把其壓縮到最小。前導(dǎo)的初始值大小應(yīng)該設(shè)為與取樣周期相同的 值。網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)在一個(gè)共同的時(shí)間段接入信道中，但是它們相應(yīng)的時(shí)間偏移是獨(dú)立確定的。 WiseMAC 協(xié)議使用的是帶有 喚醒前導(dǎo)的非堅(jiān)持 CSMA， 用以減少空閑監(jiān)聽(tīng)。數(shù)據(jù)信道通過(guò) TDMA 方法被接入，而控制信道則通過(guò)CSMA 方法接入 。 該協(xié)議的擴(kuò)展性較
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