无线传感器网络中节能MAC协议的研究

摘要：本文分析了当前主流的低功耗MAC协议Schedules及其扩展协议,并对这类协议的优缺点进行对比分析。在此研究分析的基础上,研究了造成节点能量浪费的主要原因,并提供了一种新的更节能的MAC协议的研究方向。 最后,在NS2网络仿真环境平台中进行仿真实验,结果达到预期目标。本文的研究对无线传感器网络的能量高效性做了有益的探索,能够在一定程度上解决制约其投入应用的能耗瓶颈。

引言

无线传感器网络是由大量传感器节点构成的一种特殊 Ad Hoc 网络，主要用于数据的 采集和传输，有着广泛的应用前景。由于传感器节点一般由电池供电，且节点的体积微小， 而电池能够携带的能量非量有限，因此，节省能耗是无线传感器网络中的一个研究热点。 人们提出了许多有效的 MAC 层协议[1]，其中以S—MAC 最具有代表性。它一方面继承 了IEEE802.11 MAC[2] 协议中的基本机制，另—方面采用周期性睡眠工作方式，有效降低了 能耗,因此成为传感器网络中广受关注的MAC 协议之一。本文将详细分析以S—MAC 为代表的 Schedule 类协议原理和性能，并在此基础上探讨更节能的MAC 协议的研究和设计。

一 Schedule 类协议

1．1 S—MAC 协议

S—MAC(Schedules MAC)协议是基于时间调度协议的代表，它融合了几乎所有的无线 网络的节能技术。S—MAC 协议的主要目的就是节能，它的最主要的思想是通过周期性的 休眠来使得射频低占空比运行。另外它还融入了其它的节能技术，如冲突避免和串音避免， 还有消息传递以及自适应侦听机制。

来源：维库开发网.langen