无线传感器网络MAC协议研究

本文首先从应用需求和业务特性两方面分析了无线传感器网络MAC协议设计面临的挑战.然后,结合现有典型协议,对无线传感器网络MAC协议的研究现状和趋势、节能策略及协议其他特点进行了分析与总结.最后,探讨了无线传感器网络MAC协议的待研究问题.     

无线传感器网络中的MAC协议及其节能技术研究

由于受到传感器网络节点数量巨大和能量有限的限制,设计一种节能的MAC协议是非常必要的,也是当前此领域的研究重点之一.现给出了无线传感器网络中引起能量浪费的主要因素,综述了无线传感器网络MAC协议最新的研究进展,讨论了MAC层节能技术,为无线传感器网络中MAC协议的进一步研究提供了有价值的参考.     

一种高能效无线传感器网络MAC协议

介质访问控制(MAC)协议是无线传感器网络研究领域的基础协议和支撑技术.因此,一种能量高效的MAC协议是提高整个无线传感器网络能量效率的基础.针对无线网络中能量储备有限的特点,在分析了现有无线传感器网络节能协议的基础上,提出了一种能量高效的MAC协议.通过动态调整占空比和消除边界节点等方式,提高了无线传感器网络的能量效率,延长了网络的生命周期.     

无线传感器网络MAC协议的节能技术研究

分析造成WSN(无线传感器网络)能量消耗的主要原因,总结无线传感器网络MAC(媒体访问控制)协议的节能技术并进行分类,研究采用不同节能技术的典型MAC协议,并进行能效、特点和应用范围的比较。最后,展望无线传感器网络MAC协议节能技术的进一步研究策略和发展趋势。     

无线传感器网络MAC协议研究进展

无线传感器网络是一种全新的计算模式,是继因特网之后将对21世纪人类生活方式产生重大影响的IT热点技术,媒体介质访问控制(MAC)协议的研究成为无线传感器网络研究中的热点。介绍了无线传感器网络MAC协议的设计性能指标,无线传感器网络中的节能相关问题,然后对现有的无线传感器网络MAC协议按照其实现方法的特点进行了分类,并分析了每个类型中的典型协议的优缺点,最后展望了无线传感器网络MAC协议未来的研究方向。     

高效节能的无线传感器网络MAC协议

媒体访问控制协议是保证无线传感器网络高效通信的关键网络协议之一,与传统网络的MAC协议不相同的是,无线传感器网络的MAC协议首要考虑的因素就是节省能量。本文介绍了MAC协议的设计要点以及协议分类,并分析了现有的各种传感器网络MAC协议。并在每一类取一个代表,LPL,S-MAC和L-MAC进行了耗能仿真比较。根据仿真结果,我们得出每个协议在其节能方面都有其特点,所以我们认为不存在一个适应所有传感器网络的MAC协议,应该根据无线传感器网络的应用选其相适应的MAC协议。     

无线传感器网络MAC协议移动性支持问题的研究

在以往的无线传感器网络研究过程中,研究者通常假设网络中节点的位置不发生变化,忽略了移动性对网络的影响.近期研究表明,支持无线传感器节点移动性,研究移动无线传感器网络MAC协议是十分必要的.本文在研究移动性对MAC协议设计所带来的挑战基础上,分析和总结了移动性对现有MAC协议的影响,以及当前在支持节点移动性方而所作的工作.最后,文章重点探讨了未来移动传感器网络MAC协议研究过程中值得深入研究的内容.     

带休眠算法的无线传感器网络MAC协议

由于无线传感器网络中每个传感器节点的能量有限,所以需要有效的MAC协议来保持能量的高效利用。在MAC协议中引入休眠算法是其中一种重要的节能方式。现有的带休眠算法的无线传感器网络MAC协议已有很多种,主要分为2大类:一类是以S-MAC协议为代表的基于休眠/监听排程方案来达到节能目的的MAC协议;另一类是以WiseMAC为代表的基于低功率信道检测方案的MAC协议。对现有的主要几种有代表性的带休眠算法的无线传感器网络MAC协议进行了描述,分析了它们各自的优缺点,并进行了对比和总结。     

无线多媒体传感器网络MAC协议研究综述

无线多媒体传感器网络作为一种多媒体信息获取和处理方式,已在军事、民用及商业领域中显示出广阔的应用前景.无线多媒体传感器网络涉及多方面的技术,MAC协议是其中之一.综述了多媒体传感器网络MAC协议的特点与技术上面临的挑战,从信道接入、调度、差错控制以及数据包大小4个方面着重分析了目前国内外有代表性的协议及算法,探讨了相关研究问题并展望了进一步的研究方向,分析比较了无线多媒体传感器网络MAC协议的仿真平台与工具.     

无线传感器MAC层协议的分析和研究

无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)一般由部署在监测区域内大量廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成一个多跳(mutli hop)的自组织(self organizing)网络系统。MAC层协议设计是无线传感器网络设计中的一个重要研究方面,通过对当前众多MAC协议的研究,提出了一种无线传感器网络MAC层协议的分类方法,通过分析比较典型的MAC层协议,给出了MAC层协议设计的评价标准。     

Towards a classification of energy aware MAC protocols for wireless sensor networks

Power management is an important issue in wireless sensor networks (WSNs) because wireless sensor nodes are usually battery powered, and an efficient use of the available battery power becomes an important concern specially for those applications where the system is expected to operate for long durations. This necessity for energy efficient operation of a WSN has prompted the development of new protocols in all layers of the communication stack. Provided that, the radio transceiver is the most power consuming component of a typical sensor node, large gains can be achieved at the link layer where the medium access control (MAC) protocol controls the usage of the radio transceiver unit. MAC protocols for sensor networks differ greatly from typical wireless networks access protocols in many issues. MAC protocols for sensor networks must have built‐in power conservation, mobility management, and failure recovery strategies. Furthermore, sensor MAC protocols should make performance trade‐off between latency and throughput for a reduction in energy consumption to maximize the lifetime of the network. This is in general achieved through duty cycling the radio transceiver. Many MAC protocols with different objectives were proposed for wireless sensor networks in the literature. Most of these protocols take into account the energy efficiency as a main objective. There is much more innovative work should be done at the MAC layer to address the hard unsolved problems. In this paper, we first outline and discuss the specific requirements and design trade‐offs of a typical wireless sensor MAC protocol by describing the properties of WSN that affect the design of MAC layer protocols. Then, a typical collection of wireless sensor MAC protocols presented in the literature are surveyed, classified, and described emphasizing their advantages and disadvantages whenever possible. Finally, we present research directions and identify open issues for future medium access research. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

无线传感器网络MAC协议研究

无线传感器网络因其巨大的应用前景,已成为计算机与通信领域一个活跃的研究分支。随着对无线传感器网络MAC(media access control)层的研究的深入,出现了许多为无线传感器网络设计的具有低能耗特征的MAC协议。对其中的典型协议进行了分析比较,给出了进一步的研究方向。     

Energy efficient multi-channel media access control for dense wireless ad hoc and sensor networks

Traditional single-channel MAC protocols for wireless ad hoc and sensor networks favor energy-efficiency over throughput. More recent multi-channel MAC protocols display higher throughput but less energy efficiency. In this article we propose NAMAC, a negotiator-based multi-channel MAC protocol in which specially designated nodes called negotiators maintain the sleeping and communication schedules of nodes within their communication ranges in static wireless ad hoc and sensor networks. Negotiators facilitate the assignation of channels and coordination of communications windows, thus allowing individual nodes to sleep and save energy. We formally define the problem of finding the optimal set of negotiators (i.e., minimizing the number of selected negotiators while maximizing the coverage of the negotiators) and prove that the problem is NP-Complete. Accordingly, we propose a greedy negotiator-election algorithm as part of NAMAC. In addition, we prove the correctness of NAMAC through a rigorous model checking and analyze various characteristics of NAMAC—the throughput of NAMAC, impact of negotiators on network capacity, and storage and computational overhead. Simulation results show that NAMAC, at high network loads, consumes 36 % less energy while providing 25 % more throughput than comparable state-of-art multi-channel MAC protocols for ad hoc networks. Additionally, we propose a lightweight version of NAMAC and show that it outperforms (55 % higher throughput with 36 % less energy) state-of-art MAC protocols for wireless sensor networks.     

Energy-efficient MAC protocols for Wireless Sensor Networks

Designing energy-efficient Medium Access Control (MAC) protocols has a significant influence on the energy performance of wireless sensor network (WSN). In this paper we present a survey of the recent typical MAC protocols regarding energy effi ciency for WSN. According to channel access policies, we classify these protocols into four categories:contention-based, TDMA-based, hybrid, and cross layer protocols, in which the advantages and disadvantages in each class of MAC protocols are discussed. Finally, we point out open research issues that need to carry on to achieve high energy efficiency for the design of MAC protocols in WSN.     

无线传感器网络S-MAC协议研究

传感器节点能量受限,节能是传感器网络中媒体访问控制（MAC）协议设计的首要问题。采用周期性睡眠机制、自适应侦听机制、串音避免机制和消息传递机制可使得传感器媒体访问控制（S-MAC）协议在网络能耗和时延方面得到改进。对S-MAC协议的改进主要有两种方式：动态调整、区别控制包与数据包的发送条件进行发送。对无线传感器网络,要想设计出一种满足各方面要求的MAC协议是不现实的,可针对不同应用的要求,灵活采用不同的方式,设计出相应的协议。     

水下无线传感器网络MAC协议分析

在水下无线传感器网络中,MAC (Medium Access Control)协议为相互竞争的用户之间公平地分配信道资源.介绍了水声通信的特点以及在此环境下设计MAC协议所面临的主要问题,归纳水下无线传感器网络MAC协议的设计原则和分类方法.通过分析当前典型的各类MAC协议的主要机制,详细比较这些协议的特点、性能差异和...     

一种低时延的无线传感器网络MAC协议

简要分析了无线传感器网络MAC层协议的作用,针对MAC协议在低时延方面的不足,提出了一种低时延的MAC协议(L-MAC).该协议采用汇聚树,在满足低功耗的基础上,减少了时延.理论分析和仿真实验表明L-MAC较好地解决了时延问题.     

无线传感器网络MAC层协议的分析比较

无线传感器网络是一种由大量廉价微型传感器节点组成,并通过无线通信方式形成的多跳自组织网络,可用于对其部署区域的某些物理量进行智能监测。由于传感器节点数目较大,MAC协议是保证无线传感器网络高效通信的关键网络协议之一。另一方面,因为传感器节点受到电源能量有限、通信能力有限、计算和存储能力有限等现实条件的限制,传感器网络中的MAC协议又具有一些独特之处。对无线传感器网络MAC协议的研究现状进行较全面的考察,分析比较其中的几种典型MAC协议,并提出了该领域的发展趋势和未来工作的一些思路。