无线传感器网络 MAC 协议分析

介质访问控制(Medium Access Control,MAC)协议是保证无线传感器网络高效通信的关键网络协议之一.本文首先介绍了无线传感器网络及其MAC协议,其次对典型的MAC协议进行了分类描述,最后对MAC协议进行了对比分析,并对其未来发展方向进行了展望.     

一种高吞吐量的无线传感器网络多信道MAC协议

针对工业现场环境下无线传感器网络易受干扰而导致可靠性和吞吐量降低的问题,提出了一种基于单接口的多信道MAC层协议.该协议针对分簇式网络,采用改进的MMSN算法为各簇分配簇内通信基础信道,保证网内任意相邻簇信道互异,避免邻簇间的干扰,并在通信过程中根据实际信道质量和干扰强度动态分配簇内节点的通信信道,在抵御干扰的同时提高了信道的利用率.仿真结果表明,相比传统的MAC协议,该协议能有效提高无线传感器网络的吞吐量和抗干扰性.     

无线传感器网络MAC协议的研究

无线传感器网络（WSN）由于其巨大的应用潜力成为近年来研究者们广泛关注的热点。本文介绍了无线传感器网络的概念,对协议通信层中MAC协议目前的研究重点和研究现状进行了分析研究。     

一种低能耗无线传感器网络MAC协议

提出了一种新的低能耗无线传感器网络MAC协议。在802.15.4算法的基础上,对二进制退避算法进行了改进,引入快速退避机制和自适应调整竞争窗口机制,并采用多信道功率控制机制来降低网络能耗。仿真表明,该MAC算法达到了应有的效果。     

无线传感器网络MAC协议研究

由于传感器单个节点的功能比较弱,这就需要众多节点协作来实现无线传感器网络的强大功能。因而,节约能量也就是设计一个有效的MAC协议的首要考虑因素。不同的应用网络,对MAC协议的考虑也是不同的。本文首先阐述了MAC协议的设计问题,其次对几种典型的协议进行了分析比较,最后指出了MAC协议设计需要解决的问题。     

无线传感器网络MAC层协议研究综述

综合了计算技术、通信技术、传感器技术而形成的无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术。在过去的几年间,关于无线传感器网络MAC层协议的研究一直受到众人的关注。相关的著作也提出了一系列的MAC层协议,常见的有S-MAC、WiseMAC、T-MAC、D-MAC等。文章中首先列举出在设计MAC层协议时所需要考虑的一些关键的特性,然后具体描述各种MAC协议,并指出它们的优缺点,最后指出未来MAC层协议的研究方向。     

一种无线传感器网络低延时信道接入协议

针对无线传感器网络S-MAC协议中的延时问题,提出并设计了一种新型的MAC协议——LD-MAC协议。该协议采用提前预约多跳传输节点的方法,实现数据分组的快速转发,减少数据分组在网络中的延时,在一定程度上解决了节点早睡的发生。同时由于数据分组的快速转发,减少了节点的能耗。仿真实验表明:LD-MAC协议能够较好地降低能量消耗和数据传输延时。     

无线传感器网络中MAC层超帧重设计

由于无线传感器网络节点能量十分有限,使各节点相对公平地使用信道可以延长网络寿命.在理论分析的基础上,针对现有超帧结构设计的不足,对IEEE 802.15.4的超帧结构进行重新设计,引入分区竞争和分时调度以减少节点产生竞争冲突的概率,并针对分区竞争阶段提出了表征竞争公平程度的特征参数.实验表明提出的方法有效地解决了传统CSMA/CA机制下信道争用不公平的问题,减小了节点最大退避次数和缓存占用率,平衡了整个网络的能量分布,从而延长了网络寿命.     

异构无线传感器网络跨层MAC协议研究现状

在异构无线传感器网络(HWSN)中,节点异构性、链路异构性和网络协议异构性使得介质访问控制协议(简称MAC协议)的研究备受关注.为提升HWSN整体性能,跨层协议设计理论及方法应运而生.但目前关于HWSN跨层MAC协议的研究仍处于起步阶段,实际应用于HWSN的跨层MAC协议尚不成熟.针对当前HWSN中主要的跨层MAC协议进行了总结、分类和比较,并从信道访问策略和跨涉层次等方面选取了较典型的协议进行详细分析,旨在为HWSN跨层MAC协议的进一步研究提供参考,并为相关研究工作提供一定的借鉴.     

基于节点流量的低能耗无线传感器网络MAC协议

根据传感器节点的生存时间取决于节点能量消耗的特点,设计了节能的MAC协议.提出了一种基于节点流量的低能耗无线传感器网络MAC协议TBEE-MAC(traffic-based energy efficient MAC).在TBEE-MAC中,节点采用周期性休眠机制来节省能量,提出了活动时间结构和基于节点流量的同步调度方式,在时间误差允许的范围内,调整了同步调度周期,减少了能量消耗.仿真显示,TBEE-MAC在提供低延时性能的基础上,能量有效性相对于S-MAC协议有很大提高.     

无线传感器网络MAC协议的节能机制研究

由于无线传感器网络节点使用干电池和纽扣电池供电的特点,限制了网络节点能量的使用。而传感器网络中能量的控制主要由MAC层和路由层完成,MAC层相对于路由层对能量的控制更为直接和频繁。文章分析了传感器网络的MAC协议中能量消耗的各种原因,并针对各种原因提出了相应的解决办法,可以较好地延长网络的使用寿命。     

无线传感器网络MAC层协议研究与仿真

无线传感器网络的出现使网络的发展进入一个新的阶段。针对无线传感器网络MAC层协议的研究一直是人们普遍关注的问题。本文重点研究了基于竞争的MAC层协议所使用的CSMA/CA机制,并将一种增强的退避算法引入传感器网络MAC层协议,通过OPNET软件仿真得到了较高的系统性能。     

一种无线传感器网络动态多信道MAC协议

为了解决无线传感器网络内部节点干扰和外部Wi Fi网络干扰引起的服务质量下降问题,提出了一种动态多信道MAC协议DM-MAC.首先,通过3次握手机制和分布式计算方法为网络内节点分配初始信道.其次,构造拉丁跳频矩阵,节点根据初始信道号在矩阵中选取对应的跳频序列.在此基础上,利用状态转移图调整每个信道在跳频序列中的位置.当可用信道数量发生变化时,根据信道状态转移图生成新的拉丁跳频序列.最后,利用网络仿真软件NS2对DM-MAC通信性能进行分析.实验结果表明,与Mu CHMAC协议相比,DM-MAC能够有效地降低突发流量传输时内部节点间的干扰,以及外部Wi Fi干扰源对无线传感器网络性能的影响.同时,该协议改善了平均端到端延时和数据延时上限性能指标,提升了网络服务质量.     

无线传感器网络中一种基于功率控制的MAC协议

无线传感器网络中,跨层协议的设计已成为研究热点.通过提取网络层和物理层中的一些信息,可以改进MAC(介质访问控制)层协议的设计.针对已有的一些跨层协议进行综合并优化,通过提取网络层的路由信息和物理层的发射功率信息,改进了MAC层TDMA(时分多址)方式下的时隙分配算法.通过更合理的时隙分配以及对每个节点发射功率的控制,使得整个无线传感器网络的能耗降低,寿命延长.从仿真结果可以看出该MAC协议达到了应有的效果.     

一种无线传感器网络中基于信道可靠性的多信道MAC协议

为了满足资源受限的无线传感器网络对于高带宽的需求,提出了一种基于信道可靠性的多信道媒体访问控制(MAC)协议RB MAC.引入了一种新的控制包结构和数据信道协商机制,提出了可发送信道列表和可接收信道列表的概念.为了从候选信道中选择最可靠的数据信道,将信道的可靠性问题抽象为博弈论中的多臂匪徒问题,并采用上限信心算法进行求解.仿真结果表明,与已有的动态信道分配方案相比,RB MAC协议的时延、吞吐量和丢包率等性能指标均有所提高,且其抗干扰能力更强.
     

基于裁剪超宽带MAC协议的无线传感器网络

无线传感器网络集成无线网络通信,嵌入式处理,微型传感器制造等多项技术,是传感器发展的一个趋势。文章对现有应用于无线传感器网络的各类型的介质访问控制协议进行了简要分析,进而提出把裁剪超宽带介质访问协议应用于无线传感器网络并对这种协议进行了可行性分析。     

基于裁剪超宽带MAC协议的无线传感器网络

无线传感器网络集成无线网络通信,嵌入式处理,微型传感器制造等多项技术,是传感器发展的一个趋势.文章对现有应用于无线传感器网络的各类型的介质访问控制协议进行了简要分析,进而提出把裁剪超宽带介质访问协议应用于无线传感器网络并对这种协议进行了可行性分析.     

基于裁剪超宽带MAC协议的无线传感器网络

无线传感器网络集成无线网络通信,嵌入式处理,微型传感器制造等多项技术,是传感器发展的一个趋势。文章对现有应用于无线传感器网络的各类型的介质访问控制协议进行了简要分析,进而提出把裁剪超宽带介质访问协议应用于无线传感器网络并对这种协议进行了可行性分析。     

基于SMAC的传感器网络MAC协议移动性支持研究

通过理论分析及大量的仿真实验验证,深入研究了采用低占空比技术的SMAC协议在移动应用中出现的问题,指出SMAC协议受移动性影响的主要原因是移动节点不能及时地和调度不同的节点实现同步,并总结了SMAC的调度同步机制不适应移动性的具体表现,提出了基于改进SMAC协议调度同步机制以实现其对移动性支持的方法。     

无线传感器网络数据传输协议的研究

通过对无线传感器网络典型应用结构及现有协议的分析，本文给出了一种较为简单的适用于小型无线传感器网络的通信协议，对通信数据格式及数据传输流程进行了较为详细的定义。为进一步验证协议性能，设计了一个小型的无线传感器网络实验系统，并在此系统上完成了对所堡过通信协蠼的验证，实验结果表明了本文所给出协议的有效性。