关于无线传感器网络MAC层协议的研究

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1、计算机光盘软件与应用2010年第12期ComputerCDSoftwareandApplications工程技术关于无线传感器网络MAC层协议的研究吕秀军，廖志芳（中南大学软件学院，长沙410000）摘要：当前，无线传感器网络（WSN）是国内外备受关注的一个新兴前沿热点领域，已经吸引了许多研究者和机构的广泛关注。本文简单介绍了无线传感器网络以及MAC协议，对MAC协议进行了分类、分析，比较和总结了这些协议的核心机制、性能和特点，最后得出结论，展望了今后无线传感器网络MAC协议的研究重点及策略。关键词：无线传感器网络；MAC协议；竞争协议中图分类号：TN929.5文献标识码：A文章编号

2、：1007-9599（2010）12-0025-02ResearchontheMACLayerProtocolforWirelessSensorNetworkLvXiujun,LiaoZhifang(SchoolofSoftware,CentralSouthUniversity,Changsha410000,China)Abstract:Currently,wirelesssensornetwork(WSN)isrisingconcernathomeandabroadashotfrontierareas,hasattractedmanyresearchersandinstitutio

3、nsattention.Thispaperbrieflydescribesthewirelesssensornetworks,MACprotocol,MACprotocolontheclassification,analysis,comparisonandsummarythecoremechanismsoftheseagreements,performanceandfeatures,andfinallyconcludedthatprospectawirelesssensornetworkMACprotocolsforfutureresearchprioritiesandstrateg

4、ies.Keywords:Wirelesssensornetwork;MACprotocol;Competitionagreement随着传感器、微机电系统、网络通信技术的发展，出现了一（二）T-MAC个新兴的计算机网络—无线传感器网络（WirelessSensorT-MAC协议主要是针对S-MAC协议活动时间固定、无法适Network，WSN）。MAC协议处于传感器网络协议的底层部分，应通信负载变化的问题提出来的。它在保持周期长度不变的基础对传感器网络的性能有较大影响，是保证无线传感器网络高效通上，根据通信流量动态地调整活动时间，用突发方式发送消息，信的关键网络协议之一。减少空闲侦

5、听时间。T-MAC与传统无占空比的CSMA和占空比无线传感器网络与应用高度相关，因此，对MAC协议的严固定的S-MAC比较，在负载不变的情况下，T-MAC和S-MAC格分类是非常困难的，综合对目前现有MAC协议的研究，WSN节能相仿，而在可变负载的场景中，T-MAC要优于S-MAC。但的MAC协议可以按照下列条件进行分类，第一：采用分布式控在T-MAC协议的执行中，会出现早睡问题，所谓早睡问题是指制还是集中式控制。第二：使用单信道还是多信道。第三：采用多个传感器节点向一个或少数几个汇聚节点发送数据时，由于节固定分配信道方式还是随机访问信道方式。第四：其它MAC协点在当前TA没有收到激

6、活事件，过早进入睡眠，没有监测到接议，如一些混合MAC协议。下来的数据包，导致网络延迟。T-MAC协议提出两种方法解决早一、基于竞争的MAC协议睡问题：未来请求发送（FRTS）和满缓冲区优先（FBP），FRTS基于竞争的随机访问MAC协议采用按需使用信道的方式，可以减少延时和提高吞吐率，但DS分组和FRTS分组会带来额当节点需要发送数据时，通过竞争方式使用无线信道，如果发送外的通信开销；FBP方法减少了早睡问题的可能性，并起到了一的数据产生了碰撞，就按照某种策略重发数据，直到数据发送成定的网络流量控制作用，但当网络流量较大时增加了冲突概率。功或放弃发送。目前研究人员提出了许多用于传感

7、器网络的基于（三）P-MAC协议竞争的MAC协议例如S-MAC、T-MAC、P-MAC等。P-MAC（pattern-mac）协议是对S-MAC和T-MAC协议的改（一）S-MAC协议进，目的是在S-MAC和T-MAC协议的基础上，进一步减少空闲S-MAC协议是Wei等在IEEE802.11协议的基础上，针对侦听的能量消耗。该协议的思想是：根据网络负载和流量模式自WSN网络的能量有效性而提出的专用于WSN网络的节能MAC适应调整休眠调度，时间被分成许多连续