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无线传感器网络MAC协议的研究

作　者: 林颖
导　师: 许力
学　校: 福建师范大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: WSN MAC 博弈论最小退避窗口自适应机制
分类号: TP212.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 40次
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内容摘要

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是由大量的传感器节点构成,以Ad hoc方式组成的无线网络,其目的是协作地感知、收集和处理传感器网络所覆盖地理区域中感知对象的信息,并将处理结果传递给观察者。WSN所面临的主要挑战是资源有限,特别是节点的能量有限。因此,如何利用有限的能量资源,设计出高效的MAC协议,是WSN迫切需要解决的问题。随着传感器应用范围的扩大,像延迟、吞吐量和控制开销等性能也受到不同程度的关注,因此,设计一种符合具体应用场景的MAC协议也显得更加重要了。本文以WSN为基础,首先详细介绍了WSN的概念和特点,并针对WSN的MAC协议的研究现状进行了深入阐述。为了缩短ICMMP (Integrated Cluster-Based Multi-Channel MAC Protocol)协议获取二相编码的延迟,减少控制信息的额外开销,本文提出了一种新型的MAC协议来获取二相编码,对原有ICMMP协议的帧格式进行重新设计,改进了信道接入的方式。为了减少WSN因为多跳而造成的延迟误差,本文将物理层上的相关参数映射到数据链路层,扩展了等效带宽模型。通过仿真,本文进一步对延迟性能、最大多普勒频移和服务速率之间关系进行了分析。接着,分别在博弈论和分簇结构的网络环境下,设计了最小退避窗口自适应机制并优化IEEE 802.11DCF的退避机制。最后,本文总结了所做的工作,并提出了这个领域的未来工作的展望。

全文目录

中文摘要  2-3
Abstract  3-4
中文文摘  4-6
目录  6-8
绪论  8-18
  第一节 WSN简介  8-10
  第二节 WSN的MAC的研究现状  10-17
  第三节课题来源及内容安排  17-18
第一章分簇WSN中基于二相编码和区分服务的多信道MAC协议  18-32
  第一节协议模型  18-19
  第二节 CMMAC-SD协议  19-22
  第三节性能分析  22-28
  第四节仿真与比较  28-29
  第五节本章总结  29-32
第二章 WSN的多跳延迟性能分析  32-40
  第一节系统模型  32-33
  第二节多跳延迟分析  33-34
  第三节仿真与对比  34-38
  第四节本章总结  38-40
第三章 WSN中最小退避窗口自适应机制  40-56
  第一节 G_MAC协议  40-49
  第二节 ABW-DS协议  49-53
  第三节本章总结  53-56
第四章  56-58
  第二节今后工作展望  56-58
参考文献  58-64
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果  64-65
致谢  65-66
个人简历  66

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