無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議的研究與改進.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和無線通信技術(shù)，現(xiàn)已廣泛的應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和軍事等方面。它布置大量而廉價的傳感器節(jié)點到要監(jiān)測的區(qū)域，通過多跳的方式將監(jiān)測到的信息傳送到匯聚節(jié)點，由于傳感器節(jié)點的工作環(huán)境的限制，它本身帶有的電源是不可替換，因此節(jié)點的能量是有限的，如何高效的使用能量，延長網(wǎng)絡(luò)的壽命就成了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)計主要面對的問題。
　　由于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議并不能直接用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，對于

2、不同的應(yīng)用背景就必須設(shè)計與之對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。在這種情況下，本文針對無線傳傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點、網(wǎng)絡(luò)層次特點等作出了如下的工作:
　　1)本文對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的各個層的特點進行了分析和對影響媒體接入效果的不同因素進行分析，主要是對MAC協(xié)議中的經(jīng)典協(xié)S-MAC協(xié)議進行分析和改進。
　　2)利用NS2仿真平臺，分別對S-MAC協(xié)議的吞吐量、網(wǎng)絡(luò)能量消耗、進行仿真和分析，揭示了該協(xié)議中的CW值對信道競爭能力的影響，提出了改進性的信

3、道競爭基制:基于能量平均消耗的CW值的動態(tài)設(shè)計，使得能量少的節(jié)點盡可能少參于數(shù)據(jù)的發(fā)送。
　　3)提出了改進性的路由喚醒機制:將路由信息添加到節(jié)點喚醒機制中。利用遺傳算法找出了基于能量消耗最小的最優(yōu)路徑，并利用在MATLAB中仿真了一個100節(jié)點的場景，證實了尋找到的最優(yōu)路徑消耗能量最少。
　　4)通過一系列的仿真與分析，得出此改進協(xié)議確實比原S-MAC協(xié)議的性能有了很大改善的結(jié)論。
　　最后，給出了工作過程總結(jié)，以及