无线传感器网络MAC协议分析解析
无线传感器网络-MAC协议

FDMA的应用
FDMA频分多址采用调频的多址技术,业务信 道将不同的频段分配给不同的用户。FDMA适 合大量连续非突发性数据的接入,单纯采用 FDMA作为多址接入方式已经很少见。 除中国联通、中国移动所使用的GSM移动电话 网采用FDMA和TDMA两种方式的结合外,广 电网中的的通信中也采用了时分多址的接入方 式
竞争窗口 竞争窗口
802.11 MAC协议通过立即主动确认机制和预留机制提高性能。在主动确认机 制中,当目标节点收到一个发送给它的有效数据帧(DATA)时,必须向源节点 发送一个应答帧(ACK),确认数据已被正确接收到。为了保证目标节点在发
送ACK过程中不与其它节点发生冲突,目标节点使用SIFS帧间隔(为什么?)
所谓的CSMA/CA机制是指在信号传输之前,发射机先侦听介质 中是否有同信道载波,若不存在,意味着信道空闲,将直接进入数
据传输状态;若存在载波,则在随机退避一段时间后重新检测信道。
这种介质访问控制层的方案简化了实现自组织网络应用的过程。 在IEEE 802.11 MAC协议基础上,人们设计出适用于传感器网
CDMA的特点
CDMA码分多址是采用数字技术的分支——扩频通 信技术发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术 ,它是在FDMA和TDMA的基础上发展起来的。 FDMA的特点是信道和时间资源共享,每一子信道 使用的频带互不重叠;TDMA的特点是独占时隙, 而信道资源共享,每一个子信道使用的时隙不重叠 ;CDMA的特点是所有子信道在同一时间可以使用 整个信道进行数据传输,由于有地址码区分用户, 所以对频率、时间和空间没有限制,在这些方面他 们可以重叠,因此,信道的效率高,系统容量大。
的节点作为竞争优胜者。
22
无限传感网MAC协议节能分析研究

无限传感网MAC协议节能分析研究无线传感网(Wireless Sensor Network,WSN)是由一组分布在特定区域内的无线传感器节点组成的自组织网络,用于收集环境数据并将其传输给中央节点。
由于无线传感器节点在能源资源上有限,因此如何提高无线传感网的能源效率成为研究者们的关注焦点。
MAC(Medium Access Control)协议作为无线传感网中的重要组成部分,起着控制节点之间共享通信信道的作用。
本文将对无线传感网MAC协议节能方面的研究进行分析。
首先,无线传感网MAC协议中的能量消耗主要集中在数据传输和节点唤醒过程中。
在数据传输方面,传统的MAC协议采用定期监听信道的方式进行通信,这样会导致节点在大部分时间内处于空闲状态,浪费能量。
因此,一些新的MAC协议通过对信道进行预约或者使用聚类等方式来减少传输冲突,从而降低能源消耗。
另外,节点唤醒过程中的能量消耗也是无线传感网中不可忽视的。
一些新的MAC协议通过优化节点的睡眠和唤醒策略,减少节点的唤醒次数,从而降低能源消耗。
其次,对于无线传感网MAC协议的节能研究,多数方法可以分为两大类,即基于周期的协议和事件触发的协议。
基于周期的协议在通信过程中按照固定的时间间隔进行数据传输,这种方式适用于周期性的应用场景,可以减少节点的唤醒次数和能量消耗。
而事件触发的协议则是基于节点周围环境中的事件触发传输数据,适用于非周期性的应用场景,可以减少不必要的数据传输,从而节省能量。
此外,为了提高无线传感网的能源效率,在设计MAC协议时还需要考虑数据压缩和聚类技术。
数据压缩技术可以减少传感器节点向中央节点传输的数据量,从而降低能源消耗。
而聚类技术则是通过将节点划分为不同的聚类,每个聚类中包含一个簇首节点和若干从属节点,减少节点之间的通信距离,降低能量消耗。
综上所述,无线传感网MAC协议的节能研究对于提高无线传感网的能源效率具有重要意义。
未来的研究可以进一步探索新的MAC协议设计理念,结合数据压缩和聚类技术,实现更加节能的无线传感网。
无线传感网MAC协议分析和研究

无线传感网MAC协议分析和研究无线传感网MAC协议分析和研究近年来,在很多国家关于智慧城市的研究和建设已经得到了很大的关注和进展。
而国内自2010年来,也有不少城市相继开展了智慧城市的建设。
智慧城市建设的总体框架可划分为感知层,通信层,数据层和应用层,感知层作为智慧城市框架的底层,它是否能良好的实现对于智慧城市建设具有重要的影响。
而现在作为研究热点的无线传感网是完全可以成为智慧城市感知网络的一种实现方式的。
1.无线传感网1.1无线传感网的概念无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Network)是当前国际上备受关注的、由多学科高度交叉的新兴前沿研究热点领域。
传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等,能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,通过嵌入式系统对信息进行处理,并通过随机自组织的无线通信网络以多跳中继方式将所感知信息传送到用户终端,从而真正实现“无处不在的计算”理念。
无线传感网络是集数据采集、数据处理和数据通信三大功能的微型化、智能化、集成化、系统化和网络化的分布式传感器系统。
无线传感器网络在环境、医疗、军事、工业和智能家居等领域表现出巨大的潜在应用价值,它在未来将是一个无孔不入的十分庞大的网络,将完全融入我们的生活,具有十分广阔的应用前景。
在环境监测和保护方面,无线传感器网络为随机性研究数据的获取提供了便利,还可以避免传统数据收集方式给环境带来的侵入式破坏。
比如可以将传感器分布在海洋,火山,冰原等地区,检测该地的环境状态。
在医疗护理领域,可以通过在老龄人,残障人士等生活不方便的人衣物、家具、电器等地方嵌入无线传感器,组成网络,便可实时获取他们的信息,帮助生活不能自理的人士更方便的接受护理,同时还能减轻护理人员的负担。
无线传感器还可以用在药物管理方面,还可以通过在病人身上安装有特殊用途的传感器,让医生可实时获取病人病情信息。
低功耗无线传感器网络MAC协议的研究与优化

低功耗无线传感器网络MAC协议的研究与优化随着物联网技术的快速发展,低功耗无线传感器网络(LPWSN)得到了广泛应用。
在这种网络中,多个无线传感器节点通过无线信道进行通信,节点通常具有固定的资源限制,如有限的能量、计算和存储资源。
因此,如何使网络的通信更加高效并减少能量消耗,一直是该领域研究的一个重要问题。
本文将探讨LPWSN中MAC协议的研究和优化。
一、MAC协议对LPWSN的重要性MAC(Media Access Control)协议是数据包访问控制的一种规范,主要解决在共享信道上多个节点间的数据冲突和传输效率问题。
MAC协议对于LPWSN来说具有至关重要的作用。
首先,MAC协议能够有效地控制网络的接入方式,避免不必要的冲突,从而提高网络的传输效率。
其次,通过优化MAC协议,可以实现网络的低功耗工作,延长节点的寿命。
二、现有LPWSN MAC协议的问题目前,LPWSN中常用的MAC协议有ALOHA、CSMA/CA和MACAW等。
但是这些协议存在一些问题,例如低吞吐量、能量浪费等。
下面简要分析一下这些协议的问题:1. ALOHAALOHA协议最早用于卫星通信,以用来解决通信网络中的数据包冲突。
该协议通过将数据包随机发送到网络上,检测回应消息,然后再重复发送数据包的方式来实现多个节点之间的通信。
尽管这种方法看起来非常简单,但在拥挤的网络中会很容易发生数据包冲突。
此外,由于该协议没有任何方式来检测接收的数据包是否正确,因此它在低数据速率上的表现非常糟糕。
2. CSMA/CACSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)协议是一种在局域网中被广泛使用的MAC协议。
该协议检测到信道是否被占用,如果信道上有数据,则暂停发送,等待一段时间后再次检测。
该协议通过减少冲突来提高通信质量,但如果信道被高噪声或干扰淹没,就会出现不必要的延迟。
3. MACAWMACAW(Mac for Wireless)协议是为无线网络设计的低功耗协议。
第3章 无线传感器网络的MAC协议汇总

节点的休眠调度问题
要解决的问题 每个周期侦听多次时间 侦听的时间过长,能量浪费; 侦听时间过短,增大传输迟延 需要协调各节点的侦听和休眠周期,使收发节点保持 同步,避免节点在休眠时错过发送给它的数据
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协议的复杂度问题
如果协议设计得过于复杂,这种协议开销就会非常大, 将造成很大的能量浪费
33
复杂度与性能间的折中问题
在复杂度与性能之间寻找最佳折中方案
34
性能指标间的折中问题
为了降低功耗,可能会增大消息或数据的迟延
35
3.3 无线传感器网络的MAC协议
36
3.3.1竞争型MAC协议
S-MAC 竞争型
T-MAC
WSN MAC协议 非竞争型
SMACS
DEANA
混合型
Funneling-MAC
每个DATA都有ACK保障传输成功
当一个分段没有收到ACK响应时,节点便自动将信道预 留向后延长一个分段传输时间,并重传该分段。
整个传输过程中DATA和ACK都带有通信剩余时间信息,邻 居节点可以根据此时间信息优点:
1. 减少了节点空闲监听的能量损耗
2. 减少了串扰和控制数据包带来的能量损耗
多跳通信网络中,节点的周期性休眠会导致通信延迟 的累加
流量自适应监听机制:
在一次通信过程中,通信节点的邻居在此次通信结束后唤 醒并保持监听一段时间; 如果节点在这段时间接收到RTS帧,则可以立即接收数据, 而不需要等到下一个监听周期。
优点:减少了两个节点间的数据传输延迟
43
SMAC协议关键技术--消息冲突与串扰避免
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无线传感器网络的协议与算法研究

无线传感器网络的协议与算法研究第一章无线传感器网络介绍无线传感器网络是由大量分布在被监测区域中的小型无线传感器节点组成的网络系统,其用途包括环境监测、医疗监测、军事侦察等诸多领域。
由于传感器网络中的节点数量庞大,节点之间的通信距离比较短,节点电量有限,因此需要协议和算法的支持来保证网络的高效性和可靠性。
第二章传感器网络中的协议在传感器网络中,协议是保证节点之间通信的基础。
当前应用广泛的传感器网络协议有以下几种。
2.1 MAC协议MAC(Medium Access Control)协议是无线传感器网络中的基础协议,它主要负责协调节点之间的数据通信。
常用的MAC协议有S-MAC、T-MAC、B-MAC等。
2.2 网络协议网络协议主要涉及节点之间路由、转发以及拓扑控制等问题。
在传感器网络中应用较广泛的网络协议有LEACH、HEED、Pegasis等。
2.3 应用层协议应用层协议是传感器网络中的最高层协议,它为上层应用提供数据传输服务。
常用的应用层协议有COUGAR、ACQUIRE、Directed Diffusion等。
第三章传感器网络中的算法传感器网络中的算法是指为节点之间的协作提供技术支持的算法。
目前常用的算法有以下几种。
3.1 分簇算法传感器网络中的节点数量庞大,为了管理这些节点并提高网络的能力,通常采用分簇的方法。
常用的分簇算法有LEACH、HEED、PEGASIS等。
3.2 路由算法无线传感器网络中的路由算法主要是为了解决节点之间通信的问题。
节点之间可以使用基于层次的路由、广播路由等方式交换信息。
常用的路由算法有Flooding、Gossiping等。
3.3 数据挖掘算法在传感器网络中,收集的数据存在着大量的冗余和噪声数据。
为了提高数据的可信度和准确度,传感器网络中通常采用数据挖掘的方法进行数据处理。
常用的数据挖掘算法有Kmeans、支持向量机(SVM)等。
第四章实现无线传感器网络的关键技术在传感器网络的实现中,除了协议和算法的支持以外,还需要其他关键技术的支持。
对无线传感器网络MAC层协议探究解析
一、引言随着硬件技术的发展 , 低功耗的传感器节点可以仅由单独的芯片组成 , 在这个芯片中将会集成内存、处理器和收发装置等。
与其他的移动装置相比 , 低的功率容量限制了传感器节点的通信范围和覆盖区域。
因此 , 在目标跟踪和实时监测等应用中 , 传感器网络要有大量的节点才能覆盖目标区域。
与其他的无线网络相比 , 在无线传感器网络中给其节点充电或更换电池是比较困难的 , 也是不太实际的 , 因此最大化地延长节点或网络的生命周期将是我们工作的主要目标。
通常情况下 , 节点的通信过程比其计算过程消耗能量更多 , 所以要保证在网络正常运转的前提下使通信过程最小化。
尽管如此 , 在由多个低工作周期的节点所组成的密集网络中 , 考虑到能量的效率 , 媒体接入的方法仍是一个难以解决的问题。
在本文的第二部分 , 将介绍无线传感器网络的特性及在媒体接入通信中所隐含的能量浪费的原因。
第三部分是本文的主体 , 将给出传感器网络中一些重要的MAC 层协议 , 并列举它们的优缺点。
同时 , MAC 层和其他层融合的方法和相关协议也会在此部分进行探讨。
二、与传感器网络相关的 MAC 层协议特性传感器节点的电量耗完后 , 我们将会丢弃此节点 , 因此传感器网络研究的主要目的就是使网络的存在时间最大化。
在这种情况下 , 所提出的 MAC 层协议就需要减少潜在的能量浪费。
1. 能量浪费的原因①当一个接收节点同时接收到多于一个的分组且有部分冲突发生时 , 这些分组则被称为“ 有冲突的分组”, 发生冲突的所有分组都将会被丢弃或重新发送 , 而这将导致能量消耗的增加 ; ②串扰 , 即节点接收到发给其他节点的分组 ; ③控制分组的费用 , 我们将尽量满足使最小数量的控制分组用于数据的发送 ; ④空闲监听引起的 , 即监听一个空闲的信道以接收可能的信息量 ; ⑤当目的节点未准备就绪时 , 信息的发送已经开始而引起的。
在设计 MAC 协议时应避免以上 5种能量浪费情况的发生。
面向物联网的无线传感器网络MAC协议研究
面向物联网的无线传感器网络MAC协议研究随着物联网技术的快速发展,无线传感器网络(WSN)在物联网环境中的应用愈发广泛。
作为连接感知设备和互联网的基础,无线传感器网络需要可靠且高效的通信协议来实现数据的采集、处理和传输。
其中,媒体访问控制(MAC)协议是无线传感器网络中的重要组成部分,对网络的性能和能耗具有重要影响。
因此,面向物联网的无线传感器网络MAC协议的研究显得十分必要和紧迫。
无线传感器网络MAC协议在物联网环境中面临着多个挑战。
首先,物联网中的无线传感器节点数量庞大,网络通信量大,需要具备高效的多节点协同能力。
其次,由于无线传感器网络中的节点一般由电池供电,能耗是一个十分重要的问题,需要设计低功耗的协议以延长网络寿命。
此外,物联网环境中无线通信频率拥挤,会造成严重的信道冲突和干扰,需要设计抗干扰能力强的MAC协议。
针对上述问题,研究者们提出了许多面向物联网的无线传感器网络MAC协议的解决方案。
下面将介绍几个具有代表性的协议。
首先是低功耗媒体访问控制(LL-MAC)协议。
该协议通过引入时隙控制和休眠机制,降低了节点的活跃时间,从而减少功耗。
该协议采用分时复用和自适应帧长机制,有效地解决了网络的时隙冲突问题。
此外,协议还支持节点的自适应休眠,进一步降低了能耗。
另一个重要的MAC协议是无冲突媒体访问控制(COL-MAC)协议。
COL-MAC利用监听和避让技术,有效地解决了信道冲突和干扰问题。
该协议通过在发送前监听信道状况,避免了节点之间的碰撞,提高了通信的可靠性。
此外,COL-MAC还引入了动态距离感知技术,根据节点之间的距离选择适当的发送功率,进一步减少了干扰。
除了上述两个协议,基于重叠访问窗口技术的MAC协议(OAW-MAC)也是一种有潜力的研究方向。
该协议通过预设一组覆盖整个帧长的多个访问窗口,实现多节点同时传输的能力。
通过合理的访问窗口选择,OAW-MAC协议能够充分利用信道资源,提高网络吞吐量。
无线传感器网络的MAC协议全解
基于竞争的MAC层协议
T-MAC协议
解决早睡问题的方法之一——FRTSFuture Request To Send ◆节点C监听到B发送给A的CTS时;立即向D 发送FRTS;告知D所需等待时间;D睡眠后醒 来与C通信; ◆A在发送DS占用信道;DS与FRTS长度相同 无有效信息;DS发送后;A开始发送数据; ◆FRTS机制提高了网络吞吐量;增大了数据 量和碰撞概率
知其它可能隐蔽的站点的效果 避免了隐蔽站点造成的冲突
CSMA机制
MAC层CSMA/CA机制
数个节点进入退避阶段,如选择的退避时间一致,有可能会发生碰 撞,CSMA采用二进制指数退避机制规避再次碰撞。 ◆确定基本退避时间(基数),一般定为2T,即一个竞争窗口 ◆定义K为重传次数,K=min[重传次数,10] ◆从集合[0,1,2,···,2k-1]中,随机取出一个数R,令退避时间为 t=R×2T ◆如数据帧在重传16次后仍无法成功发送,则认为传输失败并报告 给高层协议
MAC层能耗来源
空闲侦听(Idlelistening)
◆射频模块处于活动状态会消耗大量的能源。这是节点能量消耗的 最主要来源,射频收发器处于接收模式时消耗的能量比其处于待命 模式多两个数量级。 ◆为避免冲突,节点也需要不断的侦听信道,查询信道是否被占用。 空闲侦听的代价也是很大的。
MAC层能耗来源
DMAC协议基本机制
基于竞争的MAC层协议
DMAC协议
自适应忙闲比机制
◆如果节点在一个发送周期内有多个数据包要发送,就需要该节 点和树状路径上的上层节点一起加大发送周期占空比 ◆通过在MAC层数据帧的帧头加入一个标记(more data flag),以较小 的控制开销发送占空比更新请求。在ACK帧中加入同样的标记位 ◆节点提高忙闲比的条件:节点将相关标志位置1,或收到了该标 志位置1的ACK帧,传输路径上的节点依次提高忙闲比,增加了网 络的数据传输量。
简述s-mac协议的基本内容
简述s-mac协议的基本内容S-MAC协议是一种用于无线传感器网络中的节能协议,它的全称是Sensor-MAC协议。
该协议旨在通过优化传感器节点的能量消耗,延长网络的生命周期。
下面将简要介绍S-MAC协议的基本内容。
1. 节能机制:S-MAC协议采用了一种分时睡眠机制,将节点分为活动期和睡眠期。
在活动期,节点进行数据传输和接收;在睡眠期,节点进入低功耗模式以节省能量。
节点会周期性地进行活动期和睡眠期的切换,以平衡能量消耗和数据传输需求。
2. 时钟同步:为了保证节点之间的协调工作,S-MAC协议使用了时钟同步机制。
节点通过周期性地进行时间同步,保证整个网络的时间一致性。
这样可以避免因时间差异导致的数据冲突和能量浪费。
3. 碰撞避免:为了避免数据传输过程中的碰撞,S-MAC协议引入了一种分布式协调机制。
节点在进行数据传输之前,会先进行信道监听,如果信道空闲则进行传输,否则等待一段随机时间后再次监听。
这样可以有效避免多节点同时传输导致的碰撞问题。
4. 数据预取:为了减少数据传输时的能量消耗,S-MAC协议采用了数据预取机制。
节点可以主动向周围节点获取一些预取数据,并进行缓存。
当需要传输数据时,可以直接从缓存中获取,避免了额外的数据传输和能量消耗。
5. 睡眠调度:S-MAC协议通过灵活的睡眠调度机制,根据节点的实时负载情况和通信需求调整睡眠期的长度。
这样可以根据网络的实际情况,动态地调整节点的能量消耗,进一步延长网络的生命周期。
6. 路由选择:S-MAC协议还包括了一种基于链路质量的路由选择机制。
节点通过监测周围节点的信号强度和传输质量,选择最优的路径进行数据传输。
这样可以避免能量消耗过大和数据传输过程中的丢包问题。
7. 休眠唤醒:为了进一步降低能量消耗,S-MAC协议引入了一种休眠唤醒机制。
节点在睡眠期间可以周期性地唤醒,进行一些必要的工作,如时钟同步、邻居节点更新等。
这样可以保证网络的正常运行,同时避免了长时间的能量浪费。
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Contend RTS CTS DATA ACK
B
C
Contend
Contend
D
Active FRTS TA
Active RTS
图 1-5 FRTS帧交换
TMAC协议-关键技术4
A
早睡问题解决办法
满缓冲区优先
Contend
内容提要
1.
概述
2.
3.
背景知识
协议设计的重点
4.
5. 6.
各种MAC协议
结论和开放的问题 我的想法和问题
背景知识
科普
能量损失的原因
冲突 overhearing
控制报文的开销
空闲侦听 overmitting
传输的方式
broadcast local gossip convergecast
协议设计的重点
能量效率
空闲监听 冲突
控制开销 串扰
可扩展性 和适应性 网络效率
算法复杂度
与其它层协议的协同
目前普遍认为重要性依次递减!
内容提要
1.
概述
2.
3.
背景知识
协议设计的重点
4.
5. 6.
各种MAC协议
结论和开放性的问题 我的想法和问题
竞争型MAC协议
–
基本思想
TA
图 1-3 TMAC基本数据交换
TMAC协议-关键技术2
A
早睡问题
节点在邻居准备向其发送数据时进入了睡眠状态
Contend RTS CTS DATA ACK
B
C
Contend
Contend
D
Active TA
Sleep RTS?
图 1-4 早睡问题
TMAC协议-关键技术3
A
早睡问题解决办法
发送时主动抢占,CSMA方式(载波侦听多路访问) CSMA/CA主要使用两种方法来避免碰撞: 送出资料前,侦听媒体状态,等沒有人使用媒体,维持一段時间后,再等待一段 随机的时间后依然沒有人使用,才送出资料。由于每个裝置采用的随机时间不同, 所以可以减少碰撞的机会。 送出资料前,先送一段小小的请求传送封包(RTS : Request to Send)給目标 端,等待目标端回应封包后,才开始传送 按需分配
周期性监听同步
延用SMAC协议思想,周期性广播SYNC帧
固定周期调度后全监听周期,发现邻居
RTS操作和TA的选择
发送RTS未收到CTS,应再发送一次 TA >竞争信道时间 +RTS发送时间 +CTS准备时间
A
Contend RTS CTS DATA ACK
B
C
Contend
Contend
MAC Protocols for Wireless Sensor Networks
A
Survey
2012年3月5日
内容提要
1.
概述
2.
3.
背景知识
协议设计的重点
4.
5. 6.
各种MAC协议
结论和开放的问题 我的想法和问题
内容提要
1.
概述
2.
3.
背景知识
协议设计的重点
4.
5. 6.
各种MAC协议
–
优点
网络流量和规模变化自适应 网络拓扑变化自适应
算法较简单
典型协议
SMAC、TMAC、PMAC、WiseMAC、Sift
SMAC协议-前提条件和基本思想
前提条件
数据量少,可进行数据的处理和融合
节点协作完成共同的任务 网络可以容忍一定程度的通信延迟
基本思想
周期性睡眠和监听 ;协商一致的睡眠调度机制(虚拟簇) 自适应的侦听机制,减少信息的传输延迟 消息分割和突发传递机制来减少控制信息的开销和消息 的传递延迟
无线传感器网络MAC协议
网络特征
传感器节点能量受限
传感器节点失效概率大 传感器节点计算处理能力有限 通信带宽有限 以数据为中心
高密度、大规模随机分布
对MAC协议的设计提出了新的挑战!
内容提要
1.
概述
2.
3.
背景知识
协议设计的重点
4.
5. 6.
各种MAC协议
结论和开放性的问题 我的想法和问题
结论和开放的问题 我的想法和问题
概述
我的ppt主要是面向那些没有太多相关知识的2b青年。在科普介绍的同 时,也欢迎各位文艺青年提出批评。
首先无线感器网络与我们的日常的网络是有很大区别的,最关键的体 现在于传感器本身依赖于电池,而不是固定的电源,这就决定了节约能 量开销,延长网络的使用寿命成为了无线传感网络所关心的最主要的问 题。另外无线传感器网络区别于其他的无线网络的一个很大的特性就是 所有传感器都是对等的,拥有共同的任务,因而公平性往往不是传感器 网络所要考虑的问题。那么基于以上这些思想,人们提出了各种不同的 MAC层的协议。下面,我们就来关注这些协议。
消息传递
将长的信息包分成若干个短的DATA段
突发式传输
SMAC协议的优缺点
优点
通过睡眠机制减少了空闲侦听的能量损耗,实现 简单,交换交换时间表减少了同步所需要的开销。
缺点
广播数据包并没有使用RTS-CTS,这样就增大 的冲突碰撞的可能性,自适应可能会导致空闲侦听 和窃听(overhearing),睡眠和监听的周期是预先定 义的,并且固定的,这样在复杂多变的网络负载条 件下,这种策略的效率会大大降低。
TMAC协议-基本思想
SMAC协议调度占空比固定,不能很好的适应网 络流量的变化 动态调整调度周期中的活跃时间长度 在TA时间内没有发生激活事件则进入睡眠
normal active time sleep time TMAC TA TA TA
图 1-2 TMAC基本机制
TMAC协议-关键技术1
SMAC协议-关键技术1
周期性睡眠和监听
一个周期内有睡眠和监听两种状态
节点之间协同,保持监听同步 同步调度,形成虚拟簇 降低功耗,增加延迟
Listen
Sleep
Listen
Sleep Time
图 1-1 周期性监听和睡眠
SMAC协议-关键技术2,3
自适应监听
在一次通信过程中,通信节点的邻居在此次 通信结束后唤醒并保持监听一段时间。如果节 点在这段时间接收到RTS帧,则可以立即接收 数据,而不需要等到下一个监听周期,从而减 少了两个节点间的数据传输延迟。
B
Contend
C
Contend RTS
D
RTS CTS TA DATA ACK
图 1- 6接收RTS节点优先
PMAC协议-基本思想
SMAC调度占空比固定,TMAC早睡问题
引入模式信息,节点能够通过模式信息提前获知 邻居的下一步活动,调度都根据模式信息来进行