低延时无线传感器网络信道接入协议研究new

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1、声明尸明人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人者签名：彼完矩日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原科技大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件、复印件与电子版；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；

2、⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。作者签名：亟窒趁日期：三哮翻兰!盟导师签名：如10．r·Ⅵ}¨警终cjI簟瓠谨7蓄一多：，u爨运灌l坷拿致蓓岁rf中文摘要又捅要无线传感器网络的媒体访问控制子层(MAC)协议对传感器网络的工作寿命和整体性能具有重要的影响，MAC协议的基本任务是协调节点接入共享通信媒体的接入时问，即解决节点共享网络媒体的接入问题。WSNs中传感器节点在计算、存储、通信和电池供电等物理性能方面有较大的限制，因此在保证某些特定性能和应用相关性能得到满足的前提下，如何降低节点的工作能耗，减少数据包在

3、网络中的转发延时，实现网络的能量高效，延长整个网络的工作寿命，对于WSNs的实际应用具有重要的理论意义和应用价值。本文首先对WSNs网络的MAC协议的基本原理、控制策略、影响因素以及性能评价指标等方面进行研究总结，分析了各类MAC协议的基本原理、应用背景及性能。然后通过重点研究基于竞争的SMAC协议，深入分析该算法的特点，针对其数据传输延时大、能耗多等缺点，提出了一种改进MAC协议一LD．MAC。改进后的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现象的发生。通过数据分组快速转发

4、的实现，最终减少了节点在数据包传输过程中的能耗。改进后的LD—MAC协议在基于NS2仿真平台上进行了编程实现。仿真结果表明，LD．MAC协议与SMAC协议相比，在减少数据包转发延时方面有较好地改进，同时在一定程度上降低了系统能耗，达到了预期要求。关键词：无线传感器网络；MAC协议；延时；能耗----．一——一HABSTRACTThemediaaccesscontrol(MAC)protocolisoneofsignificanttechnologiesinWirelessSensorNetworks(WSNs)，ithasimportantimpl

5、icationstotheworkinglifetimeofnetworkandoverallperformance．MACprotocol’Sbasictaskistonodesharingnetworkmediaaccessproblemthatadjustsaccesstimeforsharedcommunicationmediaforsensornode．Becauseofconstraintinstorage，calculationandbatterypower,etc．SOtheMACprotocolofWSNs，whichsatisf

6、ysomespecificperformancesandapplicationsrelatedrequirement，ishowtoachievenetworkenergyefficiency,reducedelayofthefastforwardingthedatapacket，andprolongnetworklifetime，isessentialtoWSNsapplicationinboththeoreticalandapplicationareas．Atfirst，weintroducethebasicprinciples，control

7、strategy,affectionfactorandperformanceassessmentcriterionofMACprotocolofWSNs．analysesthebasicprinciples，backgroundsofapplicationandperformanceofvariousMACprotocols．Then，wedoimportantlyresearchSMACprotocolthatisbasedoncompetition，andanalyzecharacteristicsdeeply．Consideringthese

8、drawbacksofSMAC，suchasthelatencyproblemandhighenergyconsumpti