无线传感器网络MAC协议的研究与设计

《无线传感器网络MAC协议的研究与设计》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、Y

2、219534分类号TN919．72密级重庆邮电大学硕士学位论文论文题目无线传感器网络MAC协议的研究与设计英文题目壁!!型塾Q丛旦!!ig望坐￡M△￡里丛Q!Q!．m幽!￡!￡§S墨￡旦sQ￡盟￡堑型Q坐硕士研究生奎墟涯指导教师瑟浇主筮撞学科专业亟焦生篮盛丞缝论文提交日期2QQ!：』!18论文答辩日期2QQ2：§：≥论文评阅人垒盍盛丞蕉熏廛盘鲎鲞丝塞煎荭萤童廛竖垫盘茔答辩委员会主席金吉成教授重庆大学2007年4月27日重庆邮电大学硕士论文摘要摘要微机电系统(MEMS，Micro．Electro．MechanismSystem)、片上系统(soc，systemOilChip

3、)和无线通信技术的进步孕育了无线通信传感器网络(WSN，WkelessSensorNetwork)。这种网络系统可被广泛地应用于国防军事、环境监测、医疗卫生、交通管理、目标跟踪、火灾预警等领域。WSN作为一个全新的研究领域，向科技工作者提出了大量的挑战性研究课题，MAC协议便是其中的一个技术难点，也是关键点之一。无线传感器网络要求的能量高效，低延时，使得MAC协议的设计充满挑战。近来已经提出了很多基于簇的MAC协议，为减少冲突在簇内部采用TDMA方式来协调簇内各个节点的传输。本文提出了一种在采用簇结构的基础上，使用预约方式来发送数据的R-MAC(Reservation．MAC

4、)协议。当争用节点少的时候，采用随机争用方式来预约数据的发送；在争用节点多的时候，采用时隙争用方式来预约数据的发送。分析和试验表明，R-MAC能够有效的降低能耗和减少延迟。本论文的研究工作是围绕着无线传感器网络的MAC协议这一底层基础结构展开的，主要完成的工作包括：I．从能量消耗、可扩展性和网络效率三方面出发，论述无线传感器网络的MAc2．3．4．协议中面临的主要问题和造成能量消耗的主要原因；总结、比较了现有无线传感器网络的MAC协议；基于簇的MAC协议的分析：在基于簇的在采用簇结构的的基础上，使用预约方式来发送数据的R-MAC(Reservation-MAC)协议，对其核心

5、思想讨论，并进行仿真验证。结果显示其能够有效的降低能耗和减少延迟；展望未来的研究工作。关键词：无线传感器网络，MAC协议，低能耗，低延时重庆邮电大学硕士论文AbstractAdvancesinMEMS(Micro—Electro-MechanismSystem)、SOC(SystemonChip)andWirelessCommunicationshavemadeWSN(WirdessSensorNetwork)possible,whichhasawiderangeofpotentialapplicationsincludingnationaldefence，environme

6、ntmonitoring，medicalsystems,targettracking．habitatsensingandfiredetection．Likeinallshared—mediumnetworks，mediumaccesscontrol(MAC)isanimportanttechniquethatenablesthesuccessfuloperationofthewirelesssensornetwork．Therequirementofwirelesssgnsornetworks，suchasenergy-efficiencyandlow-delay,which

7、poseagreatdesignchallengeforMACprotocoldesign．Recentstudieshaveproposedmanycluster-basedMACprotocols·inordertoreducecollisiontakeTDMAschemetomanagetheintra-clustercommunication．Inthispaper,weproposeaclustersimilarreservmion-basedMAC(R-MaC)．Whenthecontentionnodesaresmall．usingtherandomconten

8、tionwaytorescl'vethedatatransfer．Onthecontrary,whenthecontentionnodesaremany,usingtheslotcontentionway．TheanalysisandsimulationshowsR-MACgetsbetterperformanceintermsofenergyconsumptionanddelay．Theresearchofthisthesisisbasedontheanalysisofagreatdealofrece