無線感測網MAC協議

2021-07-23 03:08:44 字數 1201 閱讀 4658

1、在無線感測網中,介質訪問控制(mac)協議是無線感測網的關鍵技術之一,它決定了無線通道的使用方式,其效能直接影響到整個網路的效能

2、無線感測網不同於自組織網路,有如下特徵:

①感測網節點受環境限制,通常採用不可更換的電池供電

②由於無線感測網使用場合的特殊性,節點失效的概率大於傳統網路,因此可靠性保障是必須的,以保證部分節點的失效不會影響到全域性任務的執行

③感測器節點的計算和處理能力受限,通訊頻寬受限,與感知目標緊密耦合,以資料為中心,高密度,大規模隨機分布

3、無線感測網mac協議設計所面臨的問題

①無線感測網中能量消耗主要包括通訊能耗、感知能耗和計算能耗。其主要能量損耗體現在以下方面:

1)空閒監聽:節點在不需要收發資料時仍保持對通道的空閒監聽

2)衝突重傳:資料衝突導致的重傳和等待重傳。

3)控制開銷:為了保證可靠傳輸,協議將使用一些控制分組,雖然沒有資料在其中,但是必須消耗一定的能量來傳送他們

4)串擾:節點因接收並處理並非傳輸給自己的分組造成的串音

4、mac協議設計主要體現在以下方面:

①能量效率:由於無線感測網應用的特殊性,mac協議要盡可能的節約能量,提高能量效率,從而延長整個網路的生存週期,這是無線感測網設計的核心問題

②可拓展性:mac協議負責搭建無線感測網通訊系統底層基礎結構,必須能夠適應無線感測網規模、網路負載以及網路拓撲的動態變化,所以mac協議要具有良好的可擴充套件性

③網路效率:網路效率是網路各種效能的綜合,包括網路的可靠性、實時性、吞吐量、公平性、qos等。

④演算法複雜度:mac協議要具備上述特點,眾多節點協同完成應用任務,不能增加演算法的複雜度

⑤與其他層協議的協同:無線感測網應用的特殊性對各層協議都提出了一些共同要求。

5、無線感測網mac協議分類:

1)根據通道分配策略的不同可分為基於競爭的mac協議、基於排程的mac協議和混合mac協議

2)根據mac協議使用的通道數目可分為單通道mac協議和多通道mac協議

3)根據協議的部署方式,可分為集中式mac協議或分布式mac協議

4)根據資料通訊型別可分為基於單播的mac協議和基於組播/聚播

5)根據感測器節點發射器硬體功率是否可變,可分為功率固定mac協議和功率控制mac協議

6)根據發射天線的種類可分為基於全向天線的mac協議和基於定向天線的mac協議

7)根據協議發起方的不同可分為傳送方發起的mac協議和接收方發起的mac協議

概述無線感測網的MAC協議

一 概述 介質訪問控制 mac 協議是無線感測網的關鍵技術之一,它決定了無線通道的使用方式。mac協議的設計是保障無線感測網高效通訊的關鍵技術之一。無線感測網不同於自組織網路,它有如下特徵 a.感測器受環境影響,通常採用不可更換電池供電,所以在考慮網路體系結構及各層協議時,能量效率是設計的主要考慮目...

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