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WSN第3章MAC协议.ppt

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WSN第3章MAC协议.ppt

上传人:aena45 2019/9/29 文件大小:2.77 MB

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WSN第3章MAC协议.ppt

文档介绍

文档介绍:*,介质访问控制(esscontrol,MAC)协议决定无线信道的使用方式,在传感器节点之间分配有限的无线通信资源,用来构建传感器网络系统的底层基础结构。MAC协议处于传感器网络协议的底层部分,对传感器网络的性能有较大影响,是保证无线传感器网络高效通信的关键网络协议之一。传感器节点的能量、存储、计算和通信带宽等资源有限,单个节点的功能比较弱,而传感器网络的强大功能是由众多节点协作实现的。多点通信在局部范围需要MAC协议协调其间的无线信道分配,在整个网络范围内需要路由协议选择通信路径。隐藏终端和暴露终端问题CSMA/(2)(3)在设计无线传感器网络的MAC协议时,需要着重考虑以下几个方面:(1)节省能量。(2)可扩展性。由于传感器节点数目、节点分布密度等在传感器网络生存过程中不断变化,节点位置也可能移动,还有新节点加入网络的问题,所以无线传感器网络的拓扑结构具有动态性。MAC协议也应具有可扩展性,以适应这种动态变化的拓扑结构。(3)网络效率。网络效率包括网络的公平性、实时性、网络吞吐量以及带宽利用率等。(4)算法复杂度。MAC协议要具备上述特点,众多节点协同完成应用任务,必然增加算法的复杂度。由于无线传感器网络的节点计算能力和存储能力受限,MAC协议应该根据应用需要,在复杂度和上述性能之间取得折中。(5)与其他层协议的协同。无线传感器网络应用的特殊性对各层协议都提出了一些共同的要求,如能量效率、可扩展性、网络效率等,研究MAC协议与其他层协议的协同问题,①空闲监听:因为节点不知道邻居节点的数据何时到来,所以必须始终保持自己的射频部分处于接收模式,形成空闲监听,造成了不必要的能量损耗;②冲突(碰撞):如果两个节点同时发送,并相互产生干扰,则它们的传输都将失败,发送包被丢弃。此时用于发送这些数据包所消耗的能量就浪费掉③控制开销:为了保证可靠传输,协议将使用一些控制分组,如RTS/CTS,虽然没有数据在其中,但是我们必须消耗一定的能量来发送它们;④串扰(串音):出于无线信道为共享介质,因此,节点也可以接收到不是到达自己的数据包,然后再将其丢弃,此时,也会造成能量的耗费。、基于双信道和基于多信道三类;可以根据MAC协议分配信道方式分为按需分配型、固定分配型以及混合型;可以根据网络类型是同步网络还是异步网络,将MAC协议分为同步、异步两类。各种MAC协议方案的比较协议方案出现时间类型需要精确同步信道接入机制SMAC2002竞争型否CSMATMAC2003竞争型否CSMAPMAC2005竞争型否CSMAWiseMAC2004竞争型否CSMASift2003竞争型否CSMASMACS2000分配性是TDMA/FDMATRAMA2003分配性是TDMA/CSMADMAC2004分配性是TDMA/SlotedALOHAZMAC2005混合性是TDMA/CSMA