一种容迟移动传感器网络的MAC协议

根据容迟移动传感器网络中节点的能量消耗和传输延迟特性,提出一种减少能量消耗的媒体接入控制协议(ESMAC协议)。通过实验证明,依靠在MAC协议的帧结构中加入模式判别标识,减少了节点由于串音和竞争引起的能量消耗;通过节点发送的寻访报文,减少了由于空闲侦听引起的节点能量消耗,延长了网络的生命周期。     

一种基于信噪比的自组网功率控制算法

能量是影响无线自组网性能的一个很大的瓶颈,作为事实上的无线自组网媒体接入协议,802.11并没有动态调整传输功率的能力,网络在实际应用中的节能效果不好.为了降低网络节点的能量消耗,在媒体接入层802.11协议基础上,,提出一种功率控制算法,以物理层信噪比为基础估计控制帧和数据帧的发送功率.通过OPNET网络仿真软件对算法进行了计算机仿真,仿真结果表明.相比802.11协议,算法有效降低了节点能量消耗,提高了能量利用率,延长了网络的生存时间,同时保持了网络的吞吐量性能,对自组网的理论研究和实际应用提供了一定的参考价值.     

基于信道利用率的无线自组网竞争窗口控制算法

介质访问控制(MAC)协议的物理载波侦听机制是一种减少冲突的有效方法。同时,载波侦听阈值的大小对网络性能也有很大影响。由于无线自组织网络物理层可具有多种速率,而MAC层中的发送速率与物理层速率的不匹配,会导致网络拥塞和网络性能下降。在分析物理层速率和载波侦听阈值之间关系的基础上,提出一个选择与多速率相匹配的载波侦听阈值算法,最后基于物理层的最理想速率,对MAC层和物理层信道利用率进行比较,再通过竞争窗口来自适应控制MAC层的发送速率来提高网络性能。仿真结果表明,该机制在吞吐量和延迟方面要优于802.11DCF,在吞吐量方面提升了47.66%,在延迟方面降低了33.18%。     

基于最小节点度的WSNs传输功率控制重编程协议

为了降低节点能耗,提高能量的利用率,提出了一种高效节能的基于最小节点度的传输功率控制(MND—TPC)重编程协议。该协议首先根据每个节点的剩余能量、最大的传输功率、节点度和链路质量来进行网络的初始化,然后分2个阶段完成数据传输。第一阶段通过节点密度、节点度和M度节点的百分比等产生传输范围的调整模型来构建高效的优化网络;第二阶段通过对节点之间发送功率和剩余能量的比较来筛选发送节点,以保证网络负载的均匀分布,有效地实现了高效节能,从而提高整个网络的生存周期。理论分析与实验结果表明:与多跳网络编程(MNP)协议在不同发送功率下相比,平均能量消耗至少降低35.48%。     

一种基于节能的无线传感器网络MAC协议

无线传感器网络中节点能量十分有限,为了进一步提高能量的利用效率,提出了一种基于节能的改进型媒体接入控制(MediumAccess Control,MAC)协议.该协议结合了BASIC算法与自适应S-MAC协议的优点,采用一种简单易行的算法根据节点实际分布情况调节RTS、CTS、DATA、ACK四种帧的发送功率,从而达到节省能量的目的.协议中采用的自适应侦听机制不仅可以减少数据的传输延迟,而且可以避免由于在S-MAC协议中引入功率控制策略时带来的一些问题.协议与S-MAC算法相比节省了能量,减少了时延,同时并没有降低无线传感器网络的其他性能.     

无线传感器网络功率控制的路由协议改进

路由技术是传感器网络的核心技术之一。针对无线传感器网络节点能量有限、节能至关重要的特点,提出基于功率控制的无线传感器网络路由协议。结合自由空间传播损耗模型和双径传播模型,导出了节点最优发送功率。考虑网络层路由选择与物理层功率控制,在AODV协议帧中附加了一个字段,即在路由请求与回答报文中加入了最优发送功率。仿真结果表明,在保证低延迟和高吞吐量的前提下,该方法降低了网络能量消耗,延长了网络生存时间。     

无线传感器网络动态占空比MAC协议

提出一个能量高效的传感器网络MAC协议(EMAC协议)。传感器节点在空闲时进入睡眠状态,大大减少了空闲侦听,采用可变占空比工作方式降低能量消耗。仿真实验显示EMAC协议大大降低了节点的能量消耗,明显提高了网络的生命期。     

密集型WSN冲突避免的MAC协议

无线传感器网络媒体接触控制层存在2种冲突。提出基于概率的时隙选择算法,使不同节点在相同时隙发送概率不同,从而降低域内冲突。实验结果显示,该算法的有效能量和损失能量相比Sift协议节省了17.6%和43.9%,能量有效率提高了14.3%。提出染色预防算法,通过提前确定节点活动时序解决域间冲突问题。实验结果显示,该算法的节点平均睡眠时间在87%以上,空闲侦听导致的能量消耗仅占总能量的7%。     

密集型WSN冲突避免的MAC协议

无线传感器网络媒体接触控制层存在2种冲突。提出基于概率的时隙选择算法,使不同节点在相同时隙发送概率不同,从而降低域内冲突。实验结果显示,该算法的有效能量和损失能量相比Sift协议节省了17.6%和43.9%,能量有效率提高了14.3%。提出染色预防算法,通过提前确定节点活动时序解决域间冲突问题。实验结果显示,该算法的节点平均睡眠时间在87%以上,空闲侦听导致的能量消耗仅占总能量的7%。     

一种低功耗的无线传感器网络MAC协议

在无线传感器网络中,为了避免不必要的能耗而达到延长网络寿命的目的,提出一种低功耗的无线传感器网络MAC协议。此协议在低功率侦听(LPL)基础上进行修改,通过前一次轮询的结果来推测这一次的流量状况,根据流量状况自适应调整侦听睡眠周期结构中相应的占空比,从而降低能耗。通过编程仿真并结合实验,对此模型进行验证,证明了此算法能降低能耗。     

无线传感器网络多信道接入控制协议

在现有的无线传感器网络和Ad-Hoc网络中的MAC协议基础上,并考虑到无线传感器网络的条件约束和多信道通信的特性,本文提出了一种适用于无线传感器网络的多信道媒介接入控制协议(MCMAC).仿真结果表明该协议提高了网络的吞吐量、能量的有效性,并延长了网络寿命.     

BSC-MAC: Energy efficiency in wireless sensor networks with base station control

Wireless sensor networks (WSNs) are now used in many areas and the interest in this technology continues to increase. Due to the small structure of the processor, the memory of the sensor nodes forming the wireless sensor networks, and as they are operated by a battery, the most important problem appears to be the energy issue. The battery depletion of the sensor nodes randomly deployed in critical areas may negatively interfere with part or all of the network communication and may cause the life of the entire network to terminate. Therefore, many studies have been conducted in the field of energy efficiency. In this study, Base Station Controlled MAC (BSC-MAC), which is a new design of MAC, is recommended. The BSC-MAC protocol presents an adaptive approach for energy efficiency. It determines the nodes on the network as root and source nodes and manages a sleep schedule according to these structures. The simulation of the BSC-MAC protocol was performed with ns-2 and compared to similar protocols, such as adaptive energy efficient MAC (AEEMAC), pattern MAC (P-MAC), and sensor MAC (S-MAC).     

无线传感器网络RCF-MAC协议研究

射频充电（ RFC）技术是一种通过基站发射射频电波为传感器节点补充电量的新兴技术。但在RFC无线传感器网络中,多基站同时发射能量时产生的能量干涉衰减现象会明显降低充电效率,此外,能量传输与数据通信共享信道会降低整个网络的吞吐量。针对上述问题,提出了RFC—MAC协议,为提高充电效率,将请求充电传感器节点周围的基站按距离分为两组,两组基站分时能量传输,以避免能量干涉衰减现象;传感器网络中设双信道,分别用于能量传输与数据通信,以提高网络的吞吐量。仿真结果表明：RFC—MAC协议显著提高了传感器节点的充电效率和平均网络吞吐量。     

基于功率控制的无线传感器网络MAC协议研究

无线传感器网络是21世纪新兴的网络技术,它的出现使网络的发展进入一个新的阶段.近年来,对无线传感器网络介质访问控制协议的研究也越来越多.总结了近年来的研究成果,并针对S-MAC,T-MAC和D-MAC等几种典型的MAC协议进行了对比分析.研究出将功率控制机制引入到MAC协议中可以进一步减少能耗,给出了一种基于发射功率控制思想的MAC协议.PCSMAC协议.功率控制可以从直接的降低发送能量和间接的减少碰撞两个角度节约能耗,是一种有效的节能机制.仿真实验表明,引入功率控制后可以节约能耗达50%--96%左右.     

一种基于中继节点的线性无线传感器网络数据收集MAC协议

MAC协议对于无线传感器网络的能效是至关重要的。针对线性无线传感器网络设计了一个基于中继节点的数据收集MAC协议SLDMAC。源节点向汇聚节点发送数据时,引入节点能耗因子和剩余能量均衡因子两个参数,通过优化这两个参数,选择合适的中间节点进行中继,从而提升网络的性能。实验结果表明:与DMAC协议相比,SLDMAC协议提升了网络的能效和生存周期。     

睡眠调度技术在无线传感器网络的MAC层协议中的应用分析

无线传感器网络是由大量低成本的传感器节点构成的自组织网络。因为工作环境和成本因素,传感器节点通常不会更换电池,能量十分有限。节能是传感器网络中媒体访问控制（MAC）协议设计的首要问题,节点睡眠调度机制是节能的一个有效手段。文章介绍和分析了S-MAC,T-MAC,D-MAC中的睡眠调度机制的特点,并对未来研究方向提出了展望。     

多个无线传感器网络中节能MAC协议设计

在无线传感器网络中,媒体访问控制(MAC)层协议影响着整个网络的性能。根据无线传感器网络对节点能耗和时延的要求,本文提出了一种基于跨层设计的节能MAC协议。利用物理层、MAC层和路由层之间的信息交互,在保证可靠通信的基础上,实现在一个监听/睡眠周期内数据多跳传输,缩短数据传输时延,并且有效控制网络数据传输的冗余度,降低冗余节点能量消耗。性能分析和仿真结果表明,节能MAC协议能够有效地降低网络时延并且减少节点能耗。     

基于自供电的无线传感器网络MAC层协议研究

针对自供电的无线传感器网络,提出了一种新的MAC层协议DFSA（动态帧时隙ALOHA）,该协议对能量进行系统管理。仿真结果表明在具有能量收集能力的传感器网络中,DFSA能够充分利用节点的能量收集能力,实现网络能量充分利用,在保证较高的传输效率下获得最高的信道利用率,同时提高了数据传输的可靠性。     

SEEL:无线传感器网络下自适应、低延迟的节能媒质接入控制协议

无线传感器网络有着广泛的应用前景,然而由于传感器节点能量有限,因此传感器网络上运行的协议必须具备能量有效性以获得较长的生命周期.而媒质接入控制子层是节点能量消耗的主要所在,因此无线传感器网络设计的关键问题之一是媒质的接入控制.提出了一种自适应低延迟的节能MAC协议——SEEL协议,根据当前的网络负载自适应地调节竞争窗口的大小,从而减小节点数据传送的碰撞几率和由于碰撞而导致的能量消耗;采用了快速退避机制,减少了节点在退避过程中的空闲监听时间;扩展了RTS/CTS消息机制,可减少节点在每帧活动阶段的时间以及减小数据的延迟,两者都能节约能量的使用.实验结果显示,SEEL协议具有比S-MAC和TEEM协议更好的性能.     

一种TDMA无线传感器网络MAC协议能量有效性分析

经典轮询协议作为一种TDMA型MAC协议,符合无线传感器网络节约能量的要求,但在网络伸缩性上有所不足。在此基础上得出一种更适用于无线传感器网络的Controllable Threshold Polling MAC协议(CTP-MAC),使得网络能够自主完成时隙分配;结合概率母函数的方法,建立网络能量有效性的分析模型,得到平均功率的近似计算公式,对经典门限服务轮询协议和C"I'P-MAC进行分析。通过仿真实验,验证了分析模型的有效性。