【摘 要】
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无线传感器网络是由大量集成了传感、数据收集、处理和无线通信功能的传感器节点构成的无线自组织网络,能量极为有限的特点决定了其MAC(Media Access Control)层协议的设计要
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无线传感器网络是由大量集成了传感、数据收集、处理和无线通信功能的传感器节点构成的无线自组织网络,能量极为有限的特点决定了其MAC(Media Access Control)层协议的设计要以最小化能耗为首要目标。本文基于S-MAC(Sensor MAC)协议,研究了无线传感器网络中MAC层协议的节能策略,提出了节能高效的MAC层协议。论文首先对典型的MAC层协议和节能机制进行了介绍,并详细分析了S-MAC的能量消耗和节能机制,指出了该协议中存在的问题。其次,以节能为目标,提出了PCMP-SMAC(Power Control Message Passing SMAC)协议,该协议采用消息分割和连续发送的策略,并结合“碰撞防止”策略,引入功率控制技术。通过在NS-2中进行网络模拟,结果表明该协议可减少网络能量的消耗。同时,根据事件驱动型无线传感器网络的特点,提出了事件驱动ED-SMAC(Event-Driven SMAC)协议,该协议定义了常规态和事件态两种网络状态,在常规态时采用原有的S-MAC协议,在事件态下引入跨层优化的构想,并给出了基于事件的动态成簇算法,仿真结果表明该协议改善了节点的节能性能和网络时延性能,提高了事件监测的可靠性。
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