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基于竞争的无线传感网络MAC协议研究(6)

时间:2017-06-10 15:13来源:毕业论文
竞争的MAC协议。下面首先介绍IEEE 802.11 MAC协议,然后说明近期提出的 基于竞争的传感器网络MAC协议。 2.3.1 IEEE 802.11 MAC协议 IEEE 802.11 MAC协议有分布式协调


竞争的MAC协议。下面首先介绍IEEE 802.11 MAC协议,然后说明近期提出的
基于竞争的传感器网络MAC协议。
2.3.1 IEEE 802.11 MAC协议
IEEE 802.11 MAC协议有分布式协调DCF和点协调PCF(Point Coordination
Function)两种访问控制方式,其中 DCF 方式是 IEEE 802.11MAC 协议的基本访
问方式。由于在无线信道中难以检测到信号的碰撞,因而只能采用随机退避的方
式来减少数据碰撞的概率。在DCF工作方式下,节点在侦听到无线信道忙之后,
采用CSMA/CA机制和随机退避时间,实现无线信道的共享,另外,所有定向
通信都采用主动确认(ACK帧)机制:接收节点收到数据后立即回复 ACK帧,如
果发送节点没有收到 ACK帧,则重传数据。
PCF工作方式是基于优先级的无竞争访问,是一种可选的控制方式。它通过访问接入点(Access Point.AP)协调节点的数据收发,通过轮询方式查询当前哪
些节点有数据发送的请求,并在必要时给予数据发送权。
在 DCF 工作方式下,载波侦听机制通过物理载波侦听和虚拟载波侦听来确
定无线信道的状态。物理载波侦听由物理层提供,而虚拟载波侦听由MAC层提
供。根据CSMA/CA协议,当一个节点要传输一个分组时,它首先侦听信道状
态。如果信道空闲,而且经过一个帧间间隔时间后,信道仍然空闲,则站点立即
开始发送消息。如果信道忙,则站点一直侦听信道直到信道空闲,再发送消息。  
IEEE 802.11的MAC协议可以简单地处理多跳网络中的隐藏节点问题,但
该协议要求射频部分一直处于侦听状态, 消耗了大量电能, 不适合无线传感网络。
为了对其进行改进, 可以在传感器节点通信射频之外, 使用一个低功率唤醒机制,
通信完毕后通信射频进入睡眠状态,如果一个节点希望和其他节点通信,它首先
使用唤醒射频通知目标节点。 这个协议可以避免通信射频接受部分对无线信道的
持续侦听,节约了电能。
2.3.2 IEEE 802.15.4MAC协议
和IEEE802.11MAC协议相比,IEEE 802.15.4 MAC[15]协议中同时包含了两
种信道接入方式:基于竞争接入和基于无竞争接入。基于竞争的信道接入采用
CSMA/CA信道竞争机制,而对于一些有特殊要求的数据传送,则采用分配固定
有保证时隙(GTS)的方式接入信道。 基于竞争的无线传感网络MAC协议研究(6):http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_8948.html
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