高效节能的无线传感器网络MAC协议

媒体访问控制协议是保证无线传感器网络高效通信的关键网络协议之一,与传统网络的MAC协议不相同的是,无线传感器网络的MAC协议首要考虑的因素就是节省能量。本文介绍了MAC协议的设计要点以及协议分类,并分析了现有的各种传感器网络MAC协议。并在每一类取一个代表,LPL,S-MAC和L-MAC进行了耗能仿真比较。根据仿真结果,我们得出每个协议在其节能方面都有其特点,所以我们认为不存在一个适应所有传感器网络的MAC协议,应该根据无线传感器网络的应用选其相适应的MAC协议。     

无线传感器网络MAC协议的研究与改进

研究和分析了当前无线传感器网络(WSN)中介质访问控制(MAC)协议、IEEE802.11和IEEE802.15.4 MAC协议的各种性能,并结合传感网络介质访问协议(S-MAC)中低占空比休眠机制对IEEE802.15.4介质访问协议进行改进.用NS-2仿真软件对各种协议进行仿真,仿真结果表明改进后的MAC协议可大...     

基于节能策略的无线传感器网络MAC协议

由于无线传感器网络的特殊性,针对其节能问题的媒体访问控制(MAC)协议研究越来越受到人们的关注.首先分析了无线传感器网络中能源损耗的原因,接着对近年来典型的基于节能策略的无线传感器网络MAC协议进行了分析总结,并综合其它性能指标比较了协议性能,最后提出了一些未来的研究方向.     

无线传感器网络中的MAC协议

无线传感器网络的媒体访问控制协议的研究已成为无线传感器网络研究中的热点。介绍了无线传感器网络媒体访问控制协议的性能指标,分析了媒体访问控制协议的能源有效性问题,对近年来针对无线传感器网络提出的媒体访问控制协议进行了研究,并按其不同的实现方案给出了一种分类．对其中几种典型的协议进行了分析比较。     

无线传感器网络MAC协议研究进展

无线传感器网络是一种全新的计算模式,是继因特网之后将对21世纪人类生活方式产生重大影响的IT热点技术,媒体介质访问控制(MAC)协议的研究成为无线传感器网络研究中的热点。介绍了无线传感器网络MAC协议的设计性能指标,无线传感器网络中的节能相关问题,然后对现有的无线传感器网络MAC协议按照其实现方法的特点进行了分类,并分析了每个类型中的典型协议的优缺点,最后展望了无线传感器网络MAC协议未来的研究方向。     

无线传感器网络MAC协议的节能技术研究

分析造成WSN(无线传感器网络)能量消耗的主要原因,总结无线传感器网络MAC(媒体访问控制)协议的节能技术并进行分类,研究采用不同节能技术的典型MAC协议,并进行能效、特点和应用范围的比较。最后,展望无线传感器网络MAC协议节能技术的进一步研究策略和发展趋势。     

无线传感器网络和移动自组织网络的MAC协议

首先对移动自组织网络与无线传感器网络进行介绍;接着指出了在多跳和自组织要求下．MAC需要解决的两个基本问题．即网络形成和公平有效地在节点之间共享通信资源;然后对现有的MAC协议进行了分类与回顾．阐述了MAC协议的最新进展;最后指出了MAC协议需要解决的问题。     

无线传感器网络的能量浅析

无线传感器网络是当今国内外备受关注的、由多学科高度交叉的新兴前沿研究领域。但是传感器节点的能量问题一直是无线传感器网络研究的最大问题。本文从进入和支出两方面来分析节点的能量问题,在考虑如何节省能量的同时,给出了能量来源问题的解决方案。     

TC2-MAC:一种无线传感器网络自适应混合 MAC 协议

摘 要：提出了一种新的自适应混合MAC协议TC2-MAC。该协议采用了基于二叉树结构的时隙块分配策略和基于时隙约束的CSMA/CA竞争接入方式,能够为不同传感器节点或不同类型业务的差异性QoS需求提供良好支持,并能够通过灵活的信息调度机制改善信道接入公平性,提高网络效率。理论分析和仿真结果表明：与传统基于TDMA机制的MAC协议相比,TC2-MAC对网络业务流量及拓扑结构的变化均具有更好的自适应性。     

无线传感器网络中节能MAC协议的研究

本文对最近提出的18种MAC协议进行了总结并按照3种方法进行分类,按照其中组织性分类方法对有代表性的协议进行分析。我们的结论是,在节能和性能方面,这些协议各有优缺点,没有哪种能同时达到最优。     

无线传感网混合类MAC协议研究综述

在无线传感网( WSN)体系结构中,介质访问控制( MAC)协议负责调配网络中节点的信道接入,具有保障网络高效通信的重要作用。混合类MAC 协议综合了竞争类MAC 协议以及调度类MAC协议的特点,在融合两种机制的优点的同时克服其缺点,为无线信道资源的分配提供了更加灵活和全面的策略。首先概述了无线传感网MAC协议设计要点及分类,然后重点分析了无线传感网中经典的混合类MAC协议及国内外前沿的研究进展,并进一步归纳对比了各协议运行机制、性能及不足,得出混合类MAC协议的应用相关性及差异性的结论,最后总结了无线传感网混合类MAC协议研究现状并指出了未来的研究重点,以期为相关领域的研究人员提供参考。     

无线传感器网络中的MAC协议及其节能技术研究

由于受到传感器网络节点数量巨大和能量有限的限制,设计一种节能的MAC协议是非常必要的,也是当前此领域的研究重点之一.现给出了无线传感器网络中引起能量浪费的主要因素,综述了无线传感器网络MAC协议最新的研究进展,讨论了MAC层节能技术,为无线传感器网络中MAC协议的进一步研究提供了有价值的参考.     

多信道车载网中基于时分多址的MAC改进算法

车载网(VANETs)需提供时延敏感的安全应用和非安全应用的通信服务.这就使得媒体接入控制(MAC)协议既要满足安全消息的时延和可靠率,又要保证非安全消息的服务信道利用率,给MAC的设计提出了挑战.为此,提出基于时分多址的MAC改进算法(I-TDMA-MAC).I-TDMA-MAC算法在每个同步帧内给每辆车分配两个子时隙,旨在提高无碰撞信道接入率和安全消息的传递率.同时,对空闲时隙采取重分配策略,并基于最短作业优先准则(SJF)给空闲时隙设置优先级,旨在提高服务信道利用率.仿真结果表明,提出的I-TDMA-MAC算法的安全消息传递率高达99%,当车流密度到达100 vehicle/km时,服务信道利用率接近于90%.     

一种能耗均衡的无线传感器网络路由算法

为了延长采用电池供电的无线传感器网络的生命周期,提出了一种综合考虑单个节点能耗和节点传输信息至汇集节点所需总能耗的路由算法.该算法首先根据网络中节点到汇集节点从小到大的距离顺序选择待规划节点,然后计算各对应候选节点的评价参数,该参数由单节点能耗和节点传输信息至汇集节点所需总能耗加权得到,最后选择评价参数最小的候选节点作为待规划节点的中继节点.仿真结果表明,该算法的生命周期明显长于LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hier-archy)算法.     

一种基于预约的无线传感器网络MAC协议

无线传感器网络要求的能量高效,低延时,使得MAC协议的设计充满挑战。近来已经提出了很多基于簇的MAC协议,为减少冲突在簇内部采用TDMA方式来协调簇内各个节点的传输。提出了一种在采用簇结构的基础上,使用预约方式来发送数据的R-MAC（Reservation-MAC）协议。当争用节点少的时候,采用随机争用方式来预约数据的发送;在争用节点多的时候,采用时隙争用方式来预约数据的发送。分析表明,R-MAC能够有效地降低能耗和减少延迟。     

能量采集型无线传感器网络的高能效路由算法

在能量采集型无线传感器网络中,虽然有能量吸收,但是因能量依然非常珍贵,如何优化路由协议,提高能量利用率,延长网络寿命仍然是值得研究的问题.为求解高能效的路由,提出了一种采用遗传算法的高能效路由算法,建立考虑节点的吸收能量、剩余能量、消耗能量和浪费能量的适应函数,用遗传算法寻找全局最优路径.将该适应函数与3种其他适应函数作对比,其他3种适应函数分别为只考虑路径能耗最小的适应函数,考虑路径能耗与路径上节点的吸收能量、剩余能量的适应函数以及考虑路径能耗与网络中所有节点的浪费能量的适应函数.采用遗传算法解出4种路由,通过仿真分析可知,所提出的路由算法能量利用效率最高.     

无线多媒体传感器网络中一种改进路由算法

随着网络负载增加,经典的TPGF( Two-Phase geographic Greedy Forwarding)算法难以找到节点分离路径,会导致网络吞吐量、投递率以及端到端时延性能下降。此外,当网络拓扑变动不大时, TPGF中每条路径所包含节点要消耗比其他节点更多的能量,会导致其过快死亡,从而影响网络性能。为此,将联合网络编码技术引入 TPGF,提出一种编码与能量感知的 TPGF 路由算法( NE-TPGF)。该算法综合考虑节点的地理位置、编码机会、剩余能量等因素,同时利用联合网络编码技术进一步扩展编码结构,充分利用网络编码优势来建立相对最优的传输路径。仿真结果表明, NE-TPGF能够增加编码机会,提高网络吞吐量和投递率,降低端到端时延,并且还有利于减少和平衡节点的能量消耗。     

Towards a classification of energy aware MAC protocols for wireless sensor networks

Power management is an important issue in wireless sensor networks (WSNs) because wireless sensor nodes are usually battery powered, and an efficient use of the available battery power becomes an important concern specially for those applications where the system is expected to operate for long durations. This necessity for energy efficient operation of a WSN has prompted the development of new protocols in all layers of the communication stack. Provided that, the radio transceiver is the most power consuming component of a typical sensor node, large gains can be achieved at the link layer where the medium access control (MAC) protocol controls the usage of the radio transceiver unit. MAC protocols for sensor networks differ greatly from typical wireless networks access protocols in many issues. MAC protocols for sensor networks must have built‐in power conservation, mobility management, and failure recovery strategies. Furthermore, sensor MAC protocols should make performance trade‐off between latency and throughput for a reduction in energy consumption to maximize the lifetime of the network. This is in general achieved through duty cycling the radio transceiver. Many MAC protocols with different objectives were proposed for wireless sensor networks in the literature. Most of these protocols take into account the energy efficiency as a main objective. There is much more innovative work should be done at the MAC layer to address the hard unsolved problems. In this paper, we first outline and discuss the specific requirements and design trade‐offs of a typical wireless sensor MAC protocol by describing the properties of WSN that affect the design of MAC layer protocols. Then, a typical collection of wireless sensor MAC protocols presented in the literature are surveyed, classified, and described emphasizing their advantages and disadvantages whenever possible. Finally, we present research directions and identify open issues for future medium access research. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

NHRPA: a novel hierarchical routing protocol algorithm for wireless sensor networks

Considering severe resources constraints and security threat hierarchical routing protocol algorithm. The proposed routing of wireless sensor networks （WSN）, the article proposed a novel protocol algorithm can adopt suitable routing technology for the nodes according to the distance of nodes to the base station, density of nodes distribution, and residual energy of nodes. Comparing the proposed routing protocol algorithm with simple direction diffusion routing technology, cluster-based routing mechanisms, and simple hierarchical routing protocol algorithm through comprehensive analysis and simulation in terms of the energy usage, packet latency, and security in the presence of node protocol algorithm is more efficient for wireless sensor networks. compromise attacks, the results show that the proposed routing     

基于网络分割的无线传感器网络多信道MAC协议

无线传感器网络中,可用正交信道数目较少和噪声干扰问题制约着多信道MAC协议性能的提升,结合数据采集应用的特点,提出一种基于网络分割的多信道MAC协议。在最小化网络总干扰值的基础上,网络分割引入碰撞因子进一步优化子树结构、降低树内干扰。并利用基于图着色理论的分配策略为每棵子树分配一条高质量信道。仿真实验结果表明,该协议显著提高了网络吞吐量,并且大幅降低了传输延迟和分组丢失率。