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1、三峡大学硕士学位论文无线传感器网络MAC协议研究与实现瑞卿申请学位级别：硕士专业:计算机应用技术指导教师：贺鹏20100401内容摘要无线传感器网络(WirelessSensorNetwork,WSN)是近年来得到迅速发展和普遍重视的新型无线网络技术，被广泛的应用在军事，商业，医疗，环境等领域。在无线传感器网络中，由于传感器节点受到廉价性的限制，可利用的资源非常有限，因此如何有效的使用无线通信信道，媒体访问控制(MAC)协议显得非常重要，对整个网络的性能有很大的影响。传统无线网络的MAC协议无法满足WSN
2、的耍求，不能直接使用。针对无线传感器网络中MAC协议的研究一直是人们关注的要点，具有非常重要的研究意义。木文首先介绍了无线传感器网络的体系结构，已有的MAC层协议以及MAC协议的设计重点，讨论了无线传感器网络的主要能量消耗和性能指标。接着在SMAC基础上设计了适合特定应用环境的无线传感器网络MAC协议，通过调整原有SMAC协议中一个时间周期的长度，动态的调整节点的占空比，从而减少延迟，避免由于流量过大造成网络堵塞。并且提出了一种新的时间表选择方法，有效解决了部分节点由于遵守多个时间表的唤醒时间而先死的问题
3、，延长了整个网络的生存时间。最后，本文使用NS2网络模拟平台对所设计的MACI*议进行了具体实现。研究结果表明，本文在改进SMAC基础上设计的协议较Z原SMAC协议，在能量节省、平均吞吐量、时延及网络生存时间方而具冇一定的性能改善，这对于网络通信协议的进一步研究具有较强的实用价值。关键词：无线传感器网络媒体访问控制占空比时间表NS2AbstractWirelessSensorNetwork(WSN)isanewwirelessnetworktechnologywhichrapidlydevelopinga
4、nduniversalattentioninrecentyearsandwidelyusedinmilitary,commercial,medical,andenvironmentalfields,etc.IntheWirelessSensorNetwork,asthesensornodesislimitedbythefeaturesofcheapandlimitedresources,sohowtousethewirelesscommunicationchannelandMediaAccessContr
5、ol(MAC)effectivelyisveryimportant,haveagreatlyimpactforawholenetwork.ThetraditionalwirelessnetworkMACprotocolcannotmeettheneedofWSN，cannotusedirectly.TheresearchforWSNMACprotocolisthefocusofpersonasattention,hasveryimportantsignificance.Firstofall,thestru
6、cture,protocolstack,applicationanddevelopmentaboutWSNandWSNMACprotocolareanalyzedinthispaper.Then,onthebaseofSMACProtocol,thepaperdesignsandrealizestheMACprotocolthatsuitsforsuchasBurstFlownetworkapplicationinspeciallyenvironment.Dynamicallyadjustthedutyc
7、ycleofnodesbyadjusttheperiodinSMACprotocoltosomeshorternewperiod.Therebyreducingthedelay,andavoidtheheavytrafficcausedbynetworkcongestion・And,anewmethodforscheduleselectionhasbeenpresentedtosolvedsomeofthenodesduetocompliancewiththescheduleofthewake-uptim
8、eoverthefirstproblemofdeath,extendedthesurvivaltimeoftheentirenetwork.Finally,thepapersimulatesthisProtocol,SMAContheplatformofNS2,andcomparesnetworkenergyconsumption,delay,throughputwhichistheresultsofthissimulatio
