无线网络中新型mac协议的设计

《无线网络中新型mac协议的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、？－讓、扣家？戶繁故号：＞神３巧．；密级：公开—？Ｔｉｔｕ＇、．？—■■—．＇．Ｉ吁，．‘－、．少一’一－．．一？？、．．，一．林？二？？－．广，＇．？？’‘一中－ｒ－＾－方ｗ．’ｉ擊誦則如Ｍ誦震叫、ｆ。．＇＇－．；矿护，麥次Ｐ：：护，一片．占＇＾’薪硕±学位论文又．强器餐屬絕；，涛瑚議、、．：硬扭海聲萬．巧２解破與稱鷄．、．：扭編：．；．ｒ辞斟鋪義／山冷终豁．總補．、－．．？．、．．．．．兮．‘．＇乂．．ｗ悼：分作产Ｖ．货铅Ｖ＇＞；舌．皆读紀．一’

2、．．謂＃．一言省Ｉ无线网络中新型ＭＡＣ协议的设计’．－這暮。苗；一苗紫Ｋ苗；＇，．－＇户．卢４成：在．ｒ丹试货＞赚巧八批＇＇’．－＇．＇＇：一－ｒ－Ｖ＇－．件；為知接八冰＞卢若與ｊ忠．Ｖ一；．气Ｖ；．：茜挺取弘■．＾＇、．－＇．－：ｖ：：普Ｖ．於：ｖ，：．，：ｒ如和－、＾．．群雙壤璋施终錄葵靴：气咕苗所領＇．．＇、坤请究生王桂娟．：宴霸禱靡货．歡讓货’－．苗指导教师英’／１發證，：；Ｖ萬继国教授禹安苗＇参一■：占Ｉ＇＾片潘柏‘：ｒ．一．，，噫常＼

3、…，，二難ｉ賊巧；：、＇、＾一：语工：：無单位息科学与程学院菩藝告诲养信＇＇■：乂：＜、话：，冷、六茄：：為ｈ：—＾：；：＾胃级学科计算机科学与技术辕義．护ｒ：ｉ纖賀．讀＾Ａ．．：２〇化４１成间．月０曰＇完时年．為攀應襟，．‘．．－ｉ：：Ｈ靖＿：＞畢六；歡－，；祭：２０１６６１起＼香答辩化向年月日子巧－’‘：ｖ’＇护’：．．：：Ｖ乃－：雜巧；：．＇节；、：：．片二气爲咬豫戴绿＇．１＾．―＊：＾－＇．．；，．．．〇片Ｖ；ｖ；请．，边．，芯嶺去摘要摘要近年来，无线

4、传感器网络（WirelessSensorNetwork，WSN）以低成本、自组织、动态拓扑、多跳路由等特点，成为许多重要应用中的首选解决方案，例如：入侵检测、目标跟踪，实现工业自动化等等。在无线传感器网络中，节点之间的通信方式影响着整个网络的性能。在很多情况下，由于节点的能量不可补充，能量有效性成为通信过程中考虑的主要因素。除此之外，延迟、丢包、冲突碰撞、干扰等因素也影响着整个网络的性能。而媒体介入控制（MediumAccessControl，MAC）层负责协调节点进入共享无线介质的方式，为了在WSN中以一种能量有效的方式进行高吞

5、吐量的通信，设计一个高效的MAC协议是非常重要的。大部分的MAC协议采用占空比机制来减少由于空闲监听而造成的能量消耗。但是，异步MAC协议在传输数据包时，需要等待下一跳从睡眠状态中唤醒，所以周期性的睡眠唤醒机制会引起端到端的传输延迟。为此MAC协议中提出了许多减小延迟的机制，但是大多数机制是针对低负载链路提出的，忽略了链路的动态变化性。此外，为了避免冲突，大多数的无线传感器网络采用载波监听多路访问冲突避免的机制，该机制带来了隐藏终端和暴露终端的问题。隐藏终端带来了数据传输的冲突碰撞问题，增大了网络的延迟。暴露终端问题减少了数据并行

6、传输的机会，降低了信道的利用率。大多数的研究往往基于请求发送/应答发送（RequesttoSend/CleartoSend，RTS/CTS）握手机制或者是功率控制机制来解决单个问题，而不是将这两个问题同时解决。为解决上述问题，本文集中研究无线传感器网络中的MAC协议。本文分为5章。第1章介绍了研究的背景、意义与研究现状。第2章对当前已经提出的MAC协议进行了分类与总结，并对经典的MAC协议做了对比与分析。第3章给出了一个低延迟且能量有效的按需睡眠（DemandSleep）MAC协议DS-MAC。在该协议中节点能够根据接收到的数据量

7、自适应的调整睡眠时间。因此节点无论在高负载或者是低负载链路中，都能够及时的接收或者发送数据，从而减少了等待延迟和丢包率。DS-MAC通过在确认包中加入了对节点预测的睡眠时间，达到了同步的效果。这使得节点在下一次传输数据时，能够仅在目标节点唤醒前的一小段时间内唤醒，从而节省了能量，延长了网络的寿命。第4章给出了利用速率自适应机制，功率自适应机制和忙音信号机制同时解决隐藏终端和暴露终端问题的MAC协议。该协议采用了双信道的通信模型，且在RTS/CTS数据包的发送之前，进行忙音信号的发送，避免了RTS/CTS的碰撞丢失，提高了网络通信的

8、稳定性和并行传输能力，确保了暴露终端和隐藏终端问题的同时解决，从而整体的提高了网络的性能。第5章是总结与展望，指明了在MAC协议研究领域内需要进一步解决的问题。关键词：无线传感器网络，MAC协议，隐藏终端，暴露终端，延迟IAbstractAbstr