低控制開銷的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是集信息采集、信息處理和信息傳輸于一體的綜合智能信息系統(tǒng)。它由許多密集分布的傳感器節(jié)點(diǎn)組成，這些節(jié)點(diǎn)能量、處理能力和存儲(chǔ)容量有限。為了保證無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠長期有效的工作，在能效性的基礎(chǔ)上合理共享介質(zhì)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。據(jù)此，本文在S-MAC協(xié)議的基礎(chǔ)上提出了低控制開銷的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議LO-MAC協(xié)議和(LN)LO-MAC協(xié)議，這兩種協(xié)議通過減少控制信息消耗的能量，提高了網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
　　

2、 S-MAC協(xié)議是一種較早采用睡眠監(jiān)聽機(jī)制來減少能耗的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議。在該協(xié)議中節(jié)點(diǎn)分布式的選擇調(diào)度方式，通過在同步監(jiān)聽時(shí)間段交換同步幀實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間的同步。S-MAC協(xié)議的同步監(jiān)聽和同步幀屬于控制開銷，應(yīng)盡量減少；此外，S-MAC協(xié)議的同步機(jī)制將導(dǎo)致具有更長監(jiān)聽時(shí)間的邊界節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)生，這些邊界節(jié)點(diǎn)更容易較早的消耗完能量。在本文中采用減少控制消耗的方法，以延長網(wǎng)絡(luò)生命周期為目的對(duì)S-MAC進(jìn)行了改進(jìn)，提出了低控制開銷的LO-MAC協(xié)

3、議。該協(xié)議采用統(tǒng)一調(diào)度方式，通過sink節(jié)點(diǎn)廣播同步信息，使全網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)采用相同的調(diào)度方式來減少S-MAC協(xié)議的同步控制開銷，解決了邊界節(jié)點(diǎn)容易更早的消耗完能量導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)生命周期縮短的問題。最后通過對(duì)S-MAC協(xié)議和LO-MAC協(xié)議的性能的仿真比較，驗(yàn)證了改進(jìn)后的協(xié)議減少了節(jié)點(diǎn)的能量開銷，延長了網(wǎng)絡(luò)生命周期。
　　 由于LO-MAC協(xié)議的覆蓋范圍受到sink節(jié)點(diǎn)通信范圍的限制，在大型網(wǎng)絡(luò)并不適用。在本文中還提出了一種適合在大型網(wǎng)絡(luò)中