第3讲 MAC协议.pptVIP

第 3 章 复习 （1）无线传感器网络的定义 复习 （2) WSN的系统架构图 复习 （3）无线传感器节点网络体系（三部分） 复习 （5）路由协议的功能 复习 （6）SPIN路由算法 复习 （7）SPIN路由算法 复习 （8）DD路由算法 复习 （9）DD路由算法（定向扩散协议） 复习 （3）无线传感器节点网络体系（三部分） 主要内容 3.1 MAC基本概念 3.2 MAC协议分类 3.3 基于竞争型的MAC协议 3.1 基本概念 （1）无线信道 3.1 基本概念 3.1 基本概念 （3）WSN设计MAC协议需考虑的问题 3.1 基本概念 （4）WSN中能量浪费的主要环节 3.1 基本概念 （4）WSN中能量浪费的主要环节 3.2 WSN的MAC分类 3.2 WSN的MAC分类 （1）基于竞争的MAC协议 3.2 WSN的MAC分类 （1）基于竞争的MAC协议 3.2 WSN的MAC分类 （2）基于分配型的MAC协议 3.2 WSN的MAC分类 （3）基于混合型的MAC协议 3.3 基于竞争型的MAC协议 （1）隐藏终端的概念 3.3 基于竞争型的MAC协议 （1）隐藏终端的概念 3.3 基于竞争型的MAC协议 （2）暴露终端的概念 3.3 基于竞争型的MAC协议 （3）隐藏终端和暴露终端对网络的影响 3.3 基于竞争型的MAC协议 （4）RTS-CTS握手机制 3.3 基于竞争型的MAC协议 （4）RTS-CTS握手机制 3.3 基于竞争型的MAC协议 （4）RTS-CTS握手机制和退避机制 3.3 基于竞争型的MAC协议 （6）S-MAC协议 3.3 基于竞争型的MAC协议 （6）S-MAC协议 --- 周期性侦听和睡眠机制 3.3 基于竞争型的MAC协议 （6）S-MAC协议 ---虚拟簇 3.3 基于竞争型的MAC协议 （6）S-MAC协议 --- 流量自适应侦听机制 3.3 基于竞争型的MAC协议 （6）S-MAC协议 --- 冲突与串音避免机制 3.3 基于竞争型的MAC协议 （6）S-MAC协议 --- 消息传递机制 ●具有相同调度的节点形成一个所谓的虚拟簇，边界节点记录两个或多 个调度。 ●为了适应新加入节点，每个节点要定期广播自己的调度信息，使新节 点可以与已经存在的相邻节点保持同步。 RTS A 数据1 RTS 数据2 B CTS ACK 侦听 睡眠 侦听 CTS ACK B CTS ACK 侦听 侦听 CTS ACK RTS A 数据1 RTS 数据2 侦听 睡眠 ● 在RTS/CTS帧中都带有目的地址和本次通信的持续时间信息，收到该帧后，如果发现目的地址不是本地地址，节点马上进入睡眠状态，并将此次通信的持续时间存储到本地的NAV中。 ● NAV会随着本地时钟的运行递减。 ● 在NAV值非零期间节点都处于睡眠状态，避免了串扰数据包的接收，减少了能量损耗。 * * MAC 协 议 大规模、无线、自组织、多对一、多跳、无分区、无基础设施支持的网络、其中的节点是同构的、成本较低、体积较小、大部分节点不移动、被随意撒布在工作区域，要求网络系统有尽可能长的工作时间。 互联网、卫星 移动通讯网络 汇聚节点 管理节点 传感器节点 用户 待测区域 网络层 （路由） 数据链路层 （MAC） 传输层 （传输控制） 物理层 （声、光、电磁） 能 量 管 理 平 台 网络管理接口 时间同步、定位 应用层 移 动 管 理 平 台 任 务 管 理 平 台 网 络 通 信 协 议 网络管理平台 应用支撑平台 应用服务接口 （4）路由协议(路由算法） 负责将数据分组从源节点通过网络转发到目的节点 确定最佳路径 数据交换 （1）ADV扩散 B A （2）数据请求 B A （3）数据传输 B A （4）ADV扩散 B A （5）数据请求 B A （6）数据传输 B A ●优点：ADV消息减轻了内爆问题；通过数据命名解决了交叠问题；节点根据自身资源和应用信息决定是否进行ADV通告，避免了资源利用盲目问题。 ● 缺点：若邻近节点都不需要数据时，