節(jié)能的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議

【摘要】： 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)的MAC協(xié)議處于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的底層部分,它決定無線信道的使用方式,對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能有極大影響,是保證無線傳感器網(wǎng)絡(luò)高效通信的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之一。傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議無法滿足無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計要求,不能直接應(yīng)用。針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議的研究一直是人們普遍關(guān)注的問題,具有非常重要的實際意義。 本文首先介紹了傳感器網(wǎng)絡(luò)的整體概況以及無線MAC協(xié)議的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,然后介紹了影響傳感器網(wǎng)絡(luò)能量消耗的一些因素,包括碰撞,控制數(shù)據(jù)包過多,過度監(jiān)聽,以及空監(jiān)聽等,在此基礎(chǔ)上,我們提出了一些節(jié)點能量損耗的措施,它們有監(jiān)聽和休眠機(jī)制,碰撞和過度監(jiān)聽避免機(jī)制以及有效信息傳遞,并且我們還提出了兩個使網(wǎng)絡(luò)生存時間更長的措施,它們是基于節(jié)點能量的休眠機(jī)制以及基于基站的局部MAC策略。最后,我們將該新(EE-MAC)協(xié)議與S-MAC進(jìn)行比較。實驗結(jié)果表明,新的協(xié)議更有效地降低網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的能量消耗,延長整個網(wǎng)絡(luò)的壽命。 【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò) MAC協(xié)議 功率控制
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TP212.9;TN915.04
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-14
• 1.1 課題研究的背景和意義7-8
• 1.1.1 課題的研究背景7-8
• 1.1.2 課題研究意義8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢8-12
• 1.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程8-9
• 1.2.2 傳感器網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀及面臨的問題9-10
• 1.2.3 理想的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)10-11
• 1.2.4 主要研究問題11-12
• 1.3 影響能量利用率的主要因素12
• 1.4 協(xié)議評價的指標(biāo)體系12-13
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容13-14
• 第2章 結(jié)點節(jié)能技術(shù)研究14-29
• 2.1 引言14-15
• 2.2 周期性偵聽和休眠15-19
• 2.3 沖突和串音避免19-22
• 2.3.1 沖突避免19-20
• 2.3.2 串音避免20-22
• 2.4 有效信息傳遞22-24
• 2.5 傳輸功率控制24-28
• 2.5.1 功率控制的意義24-25
• 2.5.2 功率控制的理論依據(jù)25-26
• 2.5.3 MAC層幀結(jié)構(gòu)26-27
• 2.5.4 數(shù)據(jù)傳輸過程27-28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 第3章 延長網(wǎng)絡(luò)使用壽命技術(shù)研究29-42
• 3.1 引言29
• 3.2 基于節(jié)點能量（energy efficiency）的休眠機(jī)制29-35
• 3.2.1 機(jī)制原理描述29-33
• 3.2.2 參數(shù)的確定和實現(xiàn)33-35
• 3.3 基于基站的局部MAC方案35-41
• 3.3.1 概述35-36
• 3.3.2 基于基站的局部MAC方案36-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第4章 模擬及測試42-53
• 4.1 引言42
• 4.2 實驗結(jié)果及分析42-46
• 4.3 MAC協(xié)議的性能比較及分析46-51
• 4.3.1 協(xié)議比較47-49
• 4.3.2 協(xié)議性能分析49-51
• 4.4 本章小結(jié)51-53
• 結(jié)論53-54
• 參考文獻(xiàn)54-59
• 致謝59

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