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摘要：本文分析了當(dāng)前主流的低功耗MAC協(xié)議Schedules及其擴(kuò)展協(xié)議,并對(duì)這類協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析。在此研究分析的基礎(chǔ)上,研究了造成節(jié)點(diǎn)能量浪費(fèi)的主要原因,并提供了一種新的更節(jié)能的MAC協(xié)議的研究方向。 最后,在NS2網(wǎng)絡(luò)仿真環(huán)境平臺(tái)中進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),結(jié)果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。本文的研究對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量高效性做了有益的探索,能夠在一定程度上解決制約其投入應(yīng)用的能耗瓶頸。
引言
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的一種特殊 Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò)，主要用于數(shù)據(jù)的 采集和傳輸，有著廣泛的應(yīng)用前景。由于傳感器節(jié)點(diǎn)一般由電池供電，且節(jié)點(diǎn)的體積微小， 而電池能夠攜帶的能量非量有限，因此，節(jié)省能耗是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 人們提出了許多有效的 MAC 層協(xié)議[1]，其中以S—MAC 最具有代表性。它一方面繼承 了IEEE802.11 MAC[2] 協(xié)議中的基本機(jī)制，另—方面采用周期性睡眠工作方式，有效降低了 能耗,因此成為傳感器網(wǎng)絡(luò)中廣受關(guān)注的MAC 協(xié)議之一。本文將詳細(xì)分析以S—MAC 為代表的 Schedule 類協(xié)議原理和性能，并在此基礎(chǔ)上探討更節(jié)能的MAC 協(xié)議的研究和設(shè)計(jì)。
一 Schedule 類協(xié)議
1．1 S—MAC 協(xié)議
S—MAC(Schedules MAC)協(xié)議是基于時(shí)間調(diào)度協(xié)議的代表，它融合了幾乎所有的無(wú)線 網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能技術(shù)。S—MAC 協(xié)議的主要目的就是節(jié)能，它的最主要的思想是通過(guò)周期性的 休眠來(lái)使得射頻低占空比運(yùn)行。另外它還融入了其它的節(jié)能技術(shù)，如沖突避免和串音避免， 還有消息傳遞以及自適應(yīng)偵聽(tīng)機(jī)制。
