基于无线传感器网络MAC协议的研究

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1、中图分类号!￡3窆三UDC39硕士学位论文学校代码i0533密级．垒五基于无线传感器网络MAC协议的研究MACprotocolresearchonwirelesssensornetwork作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：杜妙信息与通信工程无线通信信息科学与工程学院鲁五一论文答辩日期剑答辩委员会主席秘中南大学二O一三年五月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大

2、学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：缸挚日期：上业L年』月且日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅：学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：起赶导师签各望垒二日期：砬年』月卫日基于无线

3、传感器网络MAC协议的研究摘要：无线传感器网络己经成为全球信息领域的研究热点，在军事和商业等领域具有广泛的应用前景，引起了许多国家的高度关注。作为无线传感器网络协议栈重要基础架构的介质访问控制(MediumAccessControl，简称MAC)协议，决定着无线信道的使用方式，负责为节点分配无线通信资源，直接影响网络整体性能，成为无线传感器网络协议研究的重中之重。本论文对无线传感器网络进行了概述，分析了无线传感器网络MAC层能量消耗的原因，分析的几种典型的MAC协议，是基于单信道的MAC协议，如S-MAC、T-MAC等。这些协议通过竞争或调

4、度机制，使用同一信道传输控制信息和数据，降低了信道利用率。而且对于部署密度较高的大规模WSNs，单信道MAC协议会产生大量数据包冲突，从而导致网络吞吐量较低和时延较大等问题。相对于单信道MAC协议，多信道MAC协议在增加网络吞吐量和减少时延等方面的性能均有提高。本文研究一种改进的MAC协议，基于能量有效性的多信道介质访问控制协议(MCSMAC)，设计的目标是提高无线传感器网络的能量效率，使吞吐量达到最大化。MCSMAC具有抗干扰和自由竞争的优势，并行传输在不同的信道。它是根据预定的访问，每个节点选择合适的时隙／信道，分配一个控制时隙在固定的

5、信道上进行传输，在不同的信道上无碰撞的并行传输。仿真结果表明MCSMAC支持更高的吞吐量，满足了无线传感器网络高能量效率和可扩展性的要求。图36幅，表1个，参考文献52篇。关键词：无线传感器网络；单信道MAC；多信道MAC；MCSMAC分类号：TP393MACprotocolresearchonwirelesssensornetworkAbstract：Wirelesssensornetworkshasbecomeahotresearchfieldofglobalinformation，hasarousedgreatconcerninman

6、ycountries．Wirelesssensornetworkshasbecomearesearchfocusinacademiaandindustry．andinfrastructureasawirelesssensornetworkprotocolstackMAC(MediumAccessControl，MAC)protocoltodeterminetheuseoftheradiochannel．iSresponsibleforthewirelessnodeisassignedcommunicationresources，direct

7、lyaffecttheperformanceofthenetworkasawhole，tobecomethemostimportantresearchofwirelesssensornetworkprotocols．InthisPaper，anoverviewonwirelesssensornetworks，theenergyconsumptionofthewirelesssensornetworklayer，theanalysisofseveraltypicalprotocol，mostofwhicharebasedonsinglecha

8、nnelprotocol，suchasS—MAC、T-MACandSOon．Theseagreementsthroughcompetitionorschedulingmechan