無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層低能耗協(xié)議研究.pdf

1、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，WSN）的大量物理數(shù)據(jù)感知和處理能力，越來(lái)越受到業(yè)界的關(guān)注和歡迎，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、物流管理、工業(yè)控制等諸多領(lǐng)域。無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)集成了通信模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與傳感器的功能，大量無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)組成的無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)時(shí)感知數(shù)據(jù)并傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行摹?shù)據(jù)的傳輸過(guò)程是無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵技術(shù)之一，決定著網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的有效性和可靠性。
　　由于部署無(wú)線(xiàn)傳感器

2、網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境復(fù)雜多變，甚至是人不易到達(dá)的地方，傳感器網(wǎng)絡(luò)的后期維護(hù)所面臨的問(wèn)題亟需解決。由于傳感器節(jié)點(diǎn)目前采用電池供電，在沒(méi)有后期維護(hù)的情況下很難持續(xù)工作，因此傳感器節(jié)點(diǎn)的長(zhǎng)期部署必須考慮節(jié)點(diǎn)能耗問(wèn)題。研究人員針對(duì)不同的部署環(huán)境提出了不同的通信協(xié)議，目的是最大限度地滿(mǎn)足不同的環(huán)境要求。
　　本文研究了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的媒體控制（Media Access Control，MAC）協(xié)議，針對(duì)MAC協(xié)議重點(diǎn)解決的數(shù)據(jù)沖突問(wèn)題進(jìn)行了探討。在分

3、析了現(xiàn)有MAC協(xié)議的基礎(chǔ)上提出了P-MAC和I-MAC兩種協(xié)議。P-MAC采用了與載波偵聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)/沖突避免（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance,CSMA/CA）相同的載波偵聽(tīng)機(jī)制。與CSMA/CA不同的是，P-MAC利用接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送隨機(jī)數(shù)信息包，發(fā)送節(jié)點(diǎn)通過(guò)物理層接收隨機(jī)數(shù)信息包來(lái)確定發(fā)送優(yōu)先級(jí)，退避時(shí)間被大幅減少。同時(shí)，接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送隨機(jī)數(shù)信息包是采用廣播方式，