无线传感器网络中S-MAC协议的分析与改进

摘要

无线传感器网络用于收集和传输环境数据，由大量无线的低功耗小传感器组成。这些微小的传感器节点具有数据处理、通信和感应部件。通常，传感器节点的价格都很便宜，以便于能够被大规模地部署到目标地域。 无线传感器网络在多个领域都具有广泛的应用，例如，环境监控、军事目的和在无人区收集传感信息[1]。它们促进了远程自然环境监视与控制，而且相对于传统方式具有更好的准确性。 无论哪一种实际应用，无线传感器网络都面临着许多独特的技术挑战。这主要是因为在这种网络中节点能量非常有限，ad hoc方式的节点部署，节点一旦部署就处于无人看守状态，网络拓朴动态变化，等等原因。由于节点能量直接决定了网络的寿命，因此，能量效率问题在所有问题中始终处于主导地位。正因如此，无线传感器网络将极大地受限于能量和计算。 无线传感器网络研究中，MAC(Media Access C0ntrol)协议是一个研究热点。本文主要是在研究著名的自适应S-MAC(SensOr-MAC)协议的基础之上，对S-MAC在延迟方面进行了改进。根据载波侦听范围大约是传输范围的两倍这一原理，位于传输路径上的节点虽然不在传输范围内，但是可以监听到有传输在进行。我们的主要改进是让这类传输路径上的节点提前醒来，而不必等到下一个休眠监听周期，以便于分组可以在此路径上连续地传输到目的节点，从而提高了网络传输速度，降低了系统端到端延迟。为了降低系统能耗，我们还做些其它的改进，例如，减少无效的自适应监听节点数量，缩短节点自适应监听的我们通过自己编写的网络模拟软件验证了该方案能改善了无线传感器网络的延迟和能效，而无需额外的能量耗费，特别适用于对延迟要求严格的无线传感器网络应用。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章无线传感器网络

第三章S-MAC原理

第四章S-MAC改进及延迟分析

第五章网络模拟

第六章总结

参考文献：

本人在校期间发表论文

声明

致谢

附录