无线传感器网络MAC层协议分析和研究

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。本文简单介绍了一下无线传感器网络以及MAC协议,列举了在设计无线传感器网络的MAC协议时需要重点考虑的方面,对MAC协议进行了分类,并对当前典型的各类协议进行了详细的分析,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。     

GAF传感器网络中MAC地址空间复用算法

MAC地址只需要局部唯一而无需全局唯一,可对同一MAC地址在不同区域进行空间复用。在GAF算法形成的特殊的虚拟单元格拓扑结构中,可以对簇头节点和簇内节点采取不同的MAC地址复用策略。分析簇头节点和簇内节点MAC地址空间复用的限制条件及复用方法,在此基础上提出一种分布式的MAC地址空间复用算法。理论分析和模拟实验表明,该算法能有效减少MAC地址长度、节约网络能耗,在密集网络中能保持良好的性能。     

密集型传感器网络MAC地址复用压缩算法

针对传感器网络中MAC地址在通信时能量开销太大的问题,提出了一种新的适用于节点密集分布的MAC地址复用压缩算法.该算法将传感器网络节点进行区域网格分割,节点以区域为单位进行地址复用.为削弱因网络节点分布的非均匀性带给算法性能的负面影响,提出了通过标志位标识的非对称性MAC地址分配原则.理论和实验结果表明,该算法在密集型...     

无线传感网络的MAC地址分配与更新算法

为降低无线传感器网络中传输节点地址所导致的能量消耗,提出一种动态MAC地址分配与更新算法。节点MAC地址由簇地址和簇内地址构成,通过簇合并构成簇地址复用区域以获得簇地址,为簇内各节点分配不等长的簇内地址。提出一种基于效用函数的地址更新策略,综合考虑各节点当前和历史耗能情况以决定簇内节点地址更新时机。仿真结果表明,该算法能够减少节点的平均地址长度,避免地址冲突,有效降低传输节点地址导致的能量消耗。     

无线传感器网络MAC层节能广播协议

在无线传感器网络中,使节点休眠是一种有效的节能方式。很多较新的MAC协议都采用定期休眠的机制进行节能,如B-MAC、VPCC、X-MAC、A-MAC等。这些协议并未针对广播进行设计,使得发送广播需要消耗较多能量,而且易于发生隐藏节点引起的冲突。提出了适用于休眠传感器网络的节能广播协议。该方法中广播报文以随机间隔进行重传,能够保证异步休眠的节点接收到广播数据;在产生隐藏节点冲突问题时,随机间隔的机制能够使相互干扰的报文较快分离,降低报文冲突的干扰。通过NS-2模拟,验证了广播协议的节能性和高效性。     

一种面向输电线路监测的WSN混合式MAC协议

考虑到应用于输电线路监测系统中的无线传感器网络在拓扑结构、网络流量上都呈现出新的特点,提出了一种混合式MAC协议,即在网络空闲时期使用X-MAC协议,在繁忙时期使用流水线式传输调度方法。根据节点的不同角色,使用不同的X-MAC参数提高网络的响应实时性,采用流水线式的传输调度解决线状网络中的隐藏终端问题。仿真结果表明,这种协议能够满足网络对实时性和能量有效性的要求。     

WSN中状态轮换分组的数据收集MAC协议

为了减少数据传递延迟,增加网络吞吐量和减少网络负载,提出一种状态轮换分组的MDD-MAC(multi-divided deliver MAC)协议.将数据的发送和接收分开进行以减少碰撞和串音,并结合网络拓扑信息,实现节点分组状态轮换,降低网络延迟,减少耗能.OMNet++仿真结果表明：分组数为4的MDD-MAC在十字型网络中的端到端延迟和最大消息负载量分别比DW-MAC少67.59%和89.16%,比TMAC少72.49%和89.80%.在网格网络和随机网络中MDD-MAC的性能也优于DW-MAC和TMAC.     

关于无线传感器网络MAC层协议的研究

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.     

基于跨层设计的无线传感器网络MAC协议

针对占空比MAC协议存在端到端传输延迟问题,提出一种新的占空比MAC协议——PRMAC。PRMAC通过跨层路由信息帧的提前传送可以调度数据包在一个周期内多跳传输,从而降低网络延迟,提高能量有效性。NS-2仿真结果表明,PRMAC在没有牺牲能量有效性的情况下,改进了传统占空比协议的端到端传输延迟,并能提高网络吞吐量。     

基于竞争机制的无线传感器网络MAC层协议的研究综述

媒体介入控制(MAC)协议基本任务是节点共享网络媒体的介入问题,近年来针对传感器网络独特的资源限制和应用需求,研究人员提出了许多为无线传感器网络设计的具有低能耗特征的MAC协议.分析比较MAC协议中基于竞争机制的典型协议,以便于无线传感器网络MAC协议的进一步研究与改进.     

一种新的无线传感器网络MAC协议

针对SMAC协议退避机制的缺陷,提出一种新的MAC协议——自适应SMAC。在SMAC的基础上引入指数退避机制,引用马尔可夫分析模型对退避关键性能参数进行理论分析,根据分析结果引入信道忙计数器。使节点能根据该计数器估计信道的拥塞程度,自适应地改变竞争窗I：1大小以减少碰撞,提高能量效率和吞吐率。仿真结果表明,新方案的能量效率和吞吐率相对于SMAC有明显提高。     

无线传感器网络MAC协议实时性研究

MAC协议决定着无线信道的使用方式,是保证网络高效通信的关键协议。通过分析无线传感器网络的特点,针对应用需求,讨论影响MAC协议设计的有关问题,研究和比较了当前典型的无线传感器网络MAC协议的主要机制及实时性,展望了无线传感器网络实时MAC协议的进一步研究策略和发展趋势。     

无线传感器网络MAC协议的研究与分析

针对不同的传感器网络应用,研究人员从不同方面提出多个无线传感器网络介质访问控制（MAC）协议,其中包括S-MAC,PMAC,DEANA,EMACs,Z—MAC以及AIMRP等协议。通过分析各类MAC典型协议特点,归纳其设计原则和分类方法,比较各协议间的性能差异,结果证明无线传感器网络MAC协议呈现多样性的特点,设计MAC协议需要兼顾能量效能和网络性能2个方面。给出MAC协议的设计策略。     

超宽带无线传感器网络MAC协议

超宽带技术凭借其诸多优势成为无线传感器网络物理层的绝佳选择,同时也为无线传感器网络的MAC协议设计带来了挑战。该文介绍了超宽带信号模型,讨论了UWB MAC协议设计中亟待解决的问题,总结和分析了近年来提出的几种典型的UWB MAC协议和有代表性的研究成果,并展望了下一步的研究方向。     

基于博弈论的无线传感器网络优化MAC协议

将信道竞争过程建模为非完全信息动态博弈,解出此博弈的纳什均衡。在无线传感器网络媒体接入控制协议S-MAC的基础上,根据求得的纳什均衡,提出IIDG—MAC协议。仿真结果表明,与S-MAC相比,IIDG—MAC可以提高分组发送成功率,降低分组重传能耗、发送时延和比特丢弃率,提高系统吞吐量。     

无线传感器网络(WSN)安全综述

总结并分析了国外近年来无线传感器网络（WSN）在安全协议、算法、体系结构、运行系统等方面的研究,掌握了当今世界无线传感器网络安全发展的动态,找出主要的问题,探索解决的方案,可以为进一步开展研究拓宽思路。     

无线传感器网MAC协议能耗控制性能研究

为研究无线传感器网对能耗的要求,提出一种无线传感器网媒体接入控制协议,对应用场景进行抽象,基于OPNET构建无线传感器网仿真平台,测试不同应用场景下各种媒体接入控制协议的能耗和延时性能,实验结果表明,任何一类媒体接入控制协议均能在不同应用场景中提供较好的性能,但不是最优的。     

无线传感器网络的覆盖问题研究

降低能耗可延长网络生存时间,在传感器节点高密度部署的环境中,在保证网络性能的前提下,将最少量的节点投入活跃工作状态,而将其余节点投入低功耗的睡眠状态。在满足上述覆盖性和连通性要求的基础上,讨论如何选择最少数量的工作节点,以及如何计算同时满足覆盖要求和连通性要求的问题。