传感器网络提供qos保证的mac协议研究

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1、分类号TN915密级重庆邮电大学硕士学位论文论文题目传感器网络提供QoS保证的MAC协议研究英文题目R—esearchonMAC—ProtocolwithQoSinWirelessSensorNetworks硕士研究生呈萱指导教师隧煎这趱学科专业通篮当篮。息系统论文提交日期2QQ2：§：15论文答辩日期2QQ21§13论文评阅人奎云教授重庆邮电太掌金纯熬接重鏖金匦盘挂盆司答辩委员会主席隆克平教授重庆邮电大学2007年6月2日重庆邮电大学硕士论文摘要无线传感器网络(WirelessSensorNetwork，WSN>是由具有计

2、算、存储和无线通信能力的小型智能设备组成的分布式感知网络，其在军事、民用和工业生产等领域具有广阔的应用前景，被称为未来十大技术之一．目前，传统无线网络的协议理论不适合于无线传感器网络，针对无线传感器网络应用模型、协议及算法的研究成为当今研究的热点问题。本文主要是对无线传感器网络的MAC协议进行研究。当前大多_数MAC协议都是围绕减小能量消耗来设计的。随着研究的深入和业务的不断发展，不同应用对无线传感器网络服务质量(Qual时ofSvrvice，QoS)提出了不同要求，因此，在无线传感器网络中提供有保证的差别服务，同时能在全网

3、范围内实现资源充分有效地利用，成为学术界研究的新的热点问题。本文首先介绍了国际上讨论众多的一种Sensor-MAC(S-MAC)，S-MAC协议从三个方面进行了节能改进：周期性侦听和休眠、冲突和串音避免、消息传递。但是，S-MAC没有为网络提供QoS保证。针对这个问题，本文提出了两种具有业务区分功能的S-MAC协议：利用竞争窗口进行业务区分的S-MAC协议和利用D皿S进行业务区分的S-MAC协议。其中，利用竞争窗口进行业务区分的S-MAC协议通过给不同优先级的节点分配不同大小的竞争窗口来引进业务区分；利用D巧S进行业务区分的

4、S-MAC协议通过给不同优先级的节点分配不同大小的DIFS来引进业务区分。这两种协议提高了网络的QoS性能，不同优先级的节点可以得到不同的网络服务质量。本文通过Ns仿真对协议性能进行了分析，验证了利用竞争窗口进行业务区分的S-MAC协议和利用DIFS进行业务区分的S-MAC协议在吞吐量和延迟性能上都得到了较为明显的区分效果．关键词；无线传感器网络，MAC，服务质量保证重庆邮电大学硕士论文摘要WirelessSensorNetworks(WSNs)isndistributedsensingnetworkwhichiscompo

5、sedofn：linitypeintelligentdivi盘swithcomputation,storageandwirelesscommunicationcapabilities．WSNhaswideapplicationsinmilitary,civilandindustry,named豳oneofthetengnmtesttechnologyfuture．Atpresent,theprotocolsforthetraditionalwirelessn曲_嘲【arenotfitforWSN．Applicationmod

6、el．protocolsandarithracticforWSNbccolnchotspotnOW．WemainlydoresearchintheMACprotocolofWirelessSensorNetworks．MostofMACprotocolfocusonenergy印毓lcyWnthedevelopofresearchandoperation,differentapplicationneeddifferentQoS(QualityofServicc),soitbecomethenewhotspottoprovid

7、ethe8mrameddifferentiationservice,andfullyandefficientlymakeUSeofresourcethroughoutentirenetwork．Inthedissertationwefir髓lvstudytheS．MACtllathasreceivedbroaddiscussionS-MACreducesenergyconsumption蚵threenoveltechniques：listenandsleepperiodically,avoidcollisionandover

8、hearing,messagepassing．Vt／hcrcas，S-MACdon'tsupportQoSfornetworkAsfortheproblem,twoalh出IcingS-MACprotocolcomb'm逝withSefVi∞di盘暂朗血岖∞嘣F'opose．d：aS．MA