《硕士论文_能量高效的无线传感器网络跨层mac协议》由会员分享，可在线阅读，更多相关《硕士论文_能量高效的无线传感器网络跨层mac协议（78页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、硕士学位论文(工学硕士)能量高效的无线传感器网络跨层MAC协议研究能量高效的无线传感器网络跨层MAC协议研究摘 要Classified Index: School Code: 11845矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。UDC: Security Class: Class No.:2110704298聞創沟燴鐺險爱氇谴净。A Dissertation for Masters Degree of Guangdong University of Technology（Master of Engineering Science）Research on Energy efficient cross-layer M
2、AC protocol 残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。for Wireless Sensor Networks毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使
3、用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
4、謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日摘要目前，无线传感器网络（Wireless Sensor NetWorks 简称WSN）的研究主要集中于网络协议、能量有效、定位、可靠性、网络架构以及数据处理
5、等问题，网络协议的研究是其中的热点之一。而作为 WSN 网络协议栈重要基础架构的介质访问控制协议(Medium Access Control，简称 MAC)，决定着无线信道的使用方式，负责为节点分配无线通信资源。因此MAC协议直接影响着网络的整体性能，成为WSN 网络协议研究的重中之重。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。无线传感器网络面向任务，网络中节点的资源相当有限，尤其是能量资源，节能效率成为WSN首要的性能指标。本文研究跨层设计的MAC协议，主要工作有：（1）分析了经典的竞争型和TDMA型MAC协议，同时分析了典型的跨层设计MAC协议；（2）在深入研究各种MAC协议的基础上，针对中高速型无线传感器网
6、络应用，通过跨层融合MAC和路由功能，提出一种基于轻量地址跨层融合MAC和路由的协议E-AIMRP（Enhanced Address-Light Integrated MAC and Routing Protocl）。该协议重新跨层融合设计传统的RTS（Request_To_Send）数据帧，解决了由于多节点检测和报告而造成的能量浪费问题，同时扩展了单节点检测类型应用的拓扑模型。实验结果表明：该协议有效地延长了网络的生命。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。（3）为了解决固定的竞争接入方式和同时强制唤醒机制问题，本文为E-AIMRP协议设计了一种高效的能量节省模型，使其在事件增加或节点增加的情况下，能量消耗
7、维持在一个常数。仿真结果表明该模型能够取得良好的节能效率。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。本文详细地设计了E-AIMRP协议，并阐述了该协议的运行机制，最后通过仿真实验分析该协议的各个性能指标。研究所取得的成果为无线传感器网络的中高速应用提供了参考，具有一定的工程应用价值。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。关键词：无线传感器网络；MAC协议；跨层设计；E-AIMRP59ABSTRACTABSTRACTCurrently, WSNs research has focused on network protocols, energy, location, reliability, network infrastruct
8、ure and data processing issues. Network protocol research is one of the hot spot. As an important foundation for WSN network protocol stack architecture. MAC (Medium Access Control, referred to as MAC) protocol determines how to use of wireless channel, and responsible allocate wireless communicatio
9、n resources for nodes. so it direct impact on the overall performance of the network, become the top priority of WSN Network Protocols渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。WSN is task-oriented, The nodes can refer to quite limited resources,especially energy resource, so energy efficiency turns out to be the most important cr
10、iteria of the communication protocols. 铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。This paper concentrates on the Cross Layer Designing WSN MAC protocols, the main responsibilities are:擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。(1) the classic contention-based and TDMA-based WSN MAC protocols are introduced, and analyzes the typical cross-layer MAC protocols 贓熱俣阃
11、歲匱阊邺镓騷。(2) after deep research on variety of MAC protocols, through the cross-layer integration of MAC and routing, propose an E-AIMRP (Enhanced Address-Light integrated MAC and Routing Protocl) protocol for high speed wireless sensor network applications.The protocol Solve the energy waste issue du
12、e to the multi-node testing and reporting and expands single-node test topology model by re-design the traditional RTS (Request_to_Send) data frame. simulation results show that E-AIRMP Effectively prolong the life of the network坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。(3)MAC protocols in general has many limitations in the ener
13、gy model, the energy efficiency in the applications that require high performance is not very good, this is because the use of fixed competition access mode and the same forced wake-up mechanism. In order to solve this problem, we designed a highly efficient energy saving model for E-AIMRP makeing i
14、t consumea constant energy as the increasing of nodes and invents. simulation results show that this model can achieve good energy efficiency.蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。Keywords: Wireless Sensor Networks; MAC protocol; Cross-Laye Designr; E-AIMRP買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。目录目录摘要I綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。ABSTRACTII驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。目录IV猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。CONTE
15、NTSVII锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。第一章 绪论1構氽頑黉碩饨荠龈话骛。1.1 课题的研究背景及意义1輒峄陽檉簖疖網儂號泶。1.1.1 研究背景1尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。1.1.2 研究意义2识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。1.2 国内外研究现状3凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。1.3 课题来源及本文主要研究内容与结构6恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。1.3.1 课题来源6鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。1.3.2 本文研究内容及创新点6硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。1.3.3 论文结构7阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。第二章 传统分层MAC协议的分析及跨层MAC的提出9氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。2.1 无线传感器网络的通信协议栈9釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。2.2 无线传感器网络MAC层关键问题10怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。2.2.1 无线传感器网络MAC层能耗分析10谚辞調担鈧谄动禪泻類。2.2.2
