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正文摘录:

齐放等：自组织网MA￡垃邀重篮扭劁塑盟塑墨坌堑时引入一个忙音(BL3SY)信号来防止隐终端的发送造成的冲突，类似于BTMA协议。}—.—Bea—con—Int—erv—alH—.—旦垫型I—nter—val一；一册一数誓昔送一笛冒一数善昔送—一笛冒：j窗u窗口翁u；窗口嘲u：Beacoll站点A站点BACKACK舭。厂]r_]厂]图1802.11DCF下的节能机制.PAMAS关闭电源的准则为：如果一个节点没有数据要发送，当他的某个邻居节点发送数据时，他应关闭发射机；如果他的一个邻节点在发送，另一个邻节点在接收，他应关闭电源，因为此时他既不能发送也不能接收。关闭电源的时间由接收的RTS中携带的数据长度信息来决定。考虑到关闭发射机期间，可能又有邻居开始发送数据，所以开启发射机后要执行二进制查找式探测算法来决定是否还需要关闭以及关闭多长时间。因为探测信道需要额外地控制分组，一种可选的策略是只关闭数据信道的发射机，而保持控制信道处于激活状态，从而节点可以随时监听信道，及时唤醒。另外可以采取的一种改进措施是一旦获取信道后，发送节点可以发送多个报文。PAMAS的优点在于，在节能的同时对时延和吞吐量等网络性能没有影响。根据文献[1]的仿真分析，在稀疏网络中，至少节能10％，而在全互连网络中，节能可达70％。2.3节能与移动性预测相结合的(I?ower’andMobility—aWareWirelaSSProtocol，PMAW)PMAwL2’是在PAMAS协议的基础上的改进算法。适用于移动性很高的军事行动。PMAw继承了PAM.AS的节能机制，终端节点将尽最大限度地关闭电源。此外，SNR的变化让节点可以侦测到其他节点的接近以便采取措施来避免冲突。经过合理设计，减少了冲突的可能性，提高了网络的抗毁能力，并在节能的同时并不影响吞吐量。而由于硬件上要求节点单位支持GPS，在算法上也比较复杂。限制了他在民用领域的应用。2.4无线传感器网络的MAC协议的节能机制由于现在传感器节点的能量供给问题没有得到很好地解决，传感器节点本身不能自动补充能量活能量补充不足，节约能量成为传感器网络MAC协议设计首要考虑的因素。而且通常传感器节点的数据传输量少，并且能够容忍一定程度的通信时延。这些特点使无线传感器网络的MAC层与在很多方面同传统网络不同。这里主要介绍以下两种协议：2.4.1S—MACS—MAC[3’的主要设计目标是提供良好的扩展性，减42少节点能量的消耗。针对碰撞重传、串音、空闲侦听和控制消息等可能造成传感器网络消耗更多能量的主要因素。S—MAC协议采用以下机制：(1)周期性侦听和睡眠。每个节点独立的调度他的工作状态，周期性的转入睡眠状态，邻居节点通过协商的一致性睡眠调度机制形成虚拟簇，同一虚拟簇的节点具有相同的调度周期，边界节点记录两个或多个调度。(2)使用跟802.11相同的载波侦听机制和RTS／CTS通告机制。同PAMAS类似，当邻居节点处于通信过程中时，S—MAC协议的节点进入睡眠状态。(3)为了减少竞争带来的时延，每个长消息都被分割成几个短消息来发送，接收端对收到的每个短消息都要发送一个ACK。2.4.2T—MACs—MAC是采用周期性侦听／睡眠的方式来减少空闲侦听，周期长度是固定不变的，节点的侦听活动时间也是固定的，通常节点的活动时间要适应最高的通信负载率。而无线传感器网络的负载经常是较小的，这时节点处于空闲侦听的时间就随之增加，针对这个问题，T—MACld’在保持周期长度不变的前提下，根据网络流量动态的调整侦听活动时间，用突发方式传输数据包，减少空闲侦听的时间。如图2所示。如果节点在给定的TA时间段内没有下面几种情况发生，则进入睡眠状态：(1)周期时间定时器溢出；(2)侦听到数据；(3)RSSI感知存在无线通信；(4)通过侦听RTS／CTS分组，确定邻居的数据交换已经结束。T—MAC协议通过提前结束活动周期来减少空闲侦听，但带来的多节点转发时的早睡问题，因此，T—MAC协议的适用场合还须进一步调研，对网络动态拓扑结构变化的适应性也需要进一步研究。∞一’flfIf』ffJff活跃状态3功率控制方式在自组织网MAC层合理地利用功率控制，不仅可以节能，而且能够实现信道资源的空间重用，获得更高的网络吞吐。然而，减少发送功率可能会降低网络的连通性，