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《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議的分析與仿真》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著無線通信，微電子機(jī)械制造技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wirelesssensornet-works，WSNs)引起了人們的廣泛關(guān)注．WSN由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，大量集成有感知、數(shù)據(jù)處理和無線通信及能量供應(yīng)模塊的微型傳感器節(jié)點(diǎn)所組成，有著廣闊的應(yīng)用前景。具有許多與傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)不同的特點(diǎn)，且與應(yīng)用高度相關(guān)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)主要的一個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)是有效地使用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的受限資源，以最大化網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)壽命。由于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)訪問控制(MAC)協(xié)議，并不能直接應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。所以針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
2、和應(yīng)用背景，研究人員提出了很多MAC協(xié)議。在這樣的背景下，本文分析研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、通信協(xié)議棧、網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展?fàn)顩r等，然后做了如下工作：(1)本文通過分析無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，討論了影響MAC協(xié)議設(shè)計(jì)的有關(guān)問題，重點(diǎn)對(duì)目前流行的2類MAC協(xié)議，基于競爭的MAC協(xié)議和基于時(shí)分復(fù)用的MAC協(xié)議的性能和特點(diǎn)進(jìn)行了介紹和對(duì)比。(2)通過NS2仿真平臺(tái)，分別對(duì)IEEE802．11和S-MAC協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)能量消耗、吞吐量、延時(shí)3個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果表明，802．11的MAC協(xié)議由于采用全偵昕機(jī)制，能量
3、消耗大、協(xié)議復(fù)雜，不太適合WSN網(wǎng)絡(luò)。盡管S-MAC比802．11節(jié)省更多的能量，但是它具有不能很好的適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)流量的變化的缺點(diǎn)：(3)在比較分析現(xiàn)有MAC協(xié)議的優(yōu)勢(shì)和不足的基礎(chǔ)上，提出了一種改進(jìn)協(xié)議。此協(xié)議在S-MAC協(xié)議的基礎(chǔ)上，結(jié)合時(shí)分復(fù)用機(jī)制能在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較大的情況下，解決節(jié)點(diǎn)對(duì)信道競爭的設(shè)計(jì)思想改進(jìn)而來，較好的改善了網(wǎng)絡(luò)流量負(fù)載較高時(shí)S-MAC協(xié)議的性能，具有良好的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性。然后通過NS2仿真平臺(tái)，完成對(duì)能耗，延時(shí)和吞吐量的3個(gè)性能指標(biāo)的仿真，并進(jìn)行比較分析，得出了此改進(jìn)協(xié)議確實(shí)比原S-MAC協(xié)議的性能有了很大改善的結(jié)論。
4、最后，給出了工作過程總結(jié)，以及提出了未來需要進(jìn)一步改善的地方，并進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，S-MAC，延遲，吞吐量，能量AbstractWiththedevelopmentofwirelesscommunications，manufacturingtechnologya11dsensortechnology，wirelesssensornetworksattractsmoreattentions．Wirelesssensornetwork(WSN)iscomposedofmassive，smallandlow-costs
5、ensornodeswhicharedeployedinmonitoringregion，formingamulti-hopself-organizednetworksystemthroughwirelesscommunication，thetargetofwhichistocooperativelysense，collectandprocesstheinformationofobjectinthecoveragearea,thensendtotheobselwer．WSNcarlbeusedinenvironmentmonito
6、ring，militaryapplications，medicaltreatmentandSOon．InWSN．mediumaccesscontrol(MAC)protocolsdeterminetheusagemodeofwirelesschannel，allocatelimitedradioresourceamongsensornodesandconstructinfrastructure．MACprotocolshaveagreatinfluenceontheWSNperformance·MACprotocolsoftrad
7、itionalwirelessnetworkscall’tmeetthedesignrequirementsforWSN，SOtheycan’tbeuseddirectly．ResearchonMACprotocolsofWSNalwaysa1[tr2lctsalotofattention，whichhasereatvracticalsignificance．Thispaperanalyzesthestructure，protocolstack，applicationanddevelopment．Themainworkofthep
8、aperisasfollows：(1)ThroughtheanalysisofthecharacteristicsofWSN，thepaperdiscussedtheimpactofMACprotocolproblemsrelatedtothede
