摘要由于无线信道的广播特性,无线传感器网络中任一节点发送的无线信号都可能被其通信范围内的其他节点接收。在尽量降低节点能耗的同时,如何有效协调多个节点共享无线信道资源,避免冲突发生是传感器网络介质访问控制(Media Access Control,MAC)协议的主要任务。 本论文重点研究了无线传感器网络中基于竞争的 MAC 协议;对著名的 S-MAC协议的工作原理做了详细分析; 并且针对S-MAC协议中采用的固定占空比不能良好地适应网络流量变化的问题,提出了动态占空比机制,使得每个节点在周期时间不变的情况下自适应的调整侦听时间。仿真结果表明,具有动态占空比机制的S-MAC 协议与原有 S-MAC 协议相比,具有相同的能量效率性能,以及更佳的延迟和吞吐量性能。10039
关键词 无线传感网 MAC协议 S-MAC 动态占空比
 Title  Research on Contention-based MAC Protocols  
for Wireless Senor Networks              
Abstract
Because of the broadcast nature of wireless channels, wireless signals
transmitted by one node  in a  wireless sensor network (WSN) would be  received
by any other nodes within its communication range. Under the target of
minimizing energy consumption of nodes, how to effectively coordinate
multiple nodes so that they can share the wireless channel resources and
avoid collision is the main task of media access control (MAC) protocol
for WSN.
This paper focuses on the  contention-based MAC protocol for  WSN. The famous
S-MAC protocol is studied and analyzed. We find it cannot be adapt to
traffic changes due to its fixed duty cycle. Then we propose dynamic duty
cycle mechanism which enables each node  to  adaptively adjust listening time
in  the same cycle time. The simulation results show that the S-MAC protocol
with dynamic duty cycle  has the same energy efficiency performance as well
as  better latency and throughput performance  compared with  original  S-MAC
protocol.  
 Keywords    wireless sensor networks MAC protocols S-MAC  dynamic duty-cycle
目 次
 
1 绪论1
1.1 研究背景1
1.2 研究意义3
1.3 研究现状3
1.4 本文工作5
2 无线传感网MAC协议6
2.1 MAC协议设计准则 6
2.2 MAC协议分类 7
2.3 基于竞争的MAC协议8
3 S-MAC协议的分析与研究 .13
3.1 S-MAC 协议概述.13
3.2 S-MAC主要机制 .14
3.3 S-MAC存在的问题 .20
3.4 S-MAC九跳网络仿真 .23
4 一种改进的S-MAC协议.27
4.1 动态占空比机制的设计.27
4.2 动态占空比机制的改进.27
4.3 G-MAC两跳网络性能测试 .30
4.4 SMACJ、GMACJ、SMACNJ仿真 36
4.5 G-MAC四跳网络性能测试 .39
总结与展望.44
致 谢45
参 考 文 献46 1 绪论
1.1 研究背景
近几年来,随着微电子技术、计算技术和无线通信等技术的进步,使得信息
采集、数据处理和无线通信等多种功能,能在低成本、低功耗、多功能的微型传
感器内实现。无线传感网(wireless sensor networks,WSN)就是由部署在监测区域
内大量的廉价微型传感器节点组成, 通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织
的网络系统, 其目的是协作地感知、 采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,
并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了传感器网络的三个要素[1]。  
无线传感网广泛应用于军事、工业、交通、环保等领域,被美国《技术评论》
杂志列为 21  世纪改变世界的十大新兴技术之首[2]。无线传感网技术涉及计算
上一篇:SSDBF低成本扩频数字波束形成技术研究
下一篇:Kalman立滤波方程组SINS/GPS组合导航系统仿真

认知无线电网络中基于双...

基于TCP/IP技术的转向架振动测试系统设计

基于PM2.5浓度的健康出行路径规划及实现

基于涡旋电磁波的新型雷达成像技术研究

基于相关滤波器的长期跟踪算法研究

基于ZigBee协议轨道交通环...

变分模态分解方法研究及...

浅谈传统人文精神茬大學...

多元化刑事简易程序构建探讨【9365字】

拉力采集上位机软件开发任务书

高校网球场馆运营管理初探【1805字】

谷度酒庄消费者回访调查问卷表

中国古代秘书擅权的发展和恶变

《醉青春》导演作品阐述

浅谈新形势下妇产科护理...

国内外无刷直流电动机研究现状

辩护律师的作证义务和保...