無線傳感器網(wǎng)絡(luò)高效的MAC協(xié)議研究
加入技術(shù)交流群
作為一個異步MAC協(xié)議，RI-MAC去除了節(jié)點間的同步。這在避免節(jié)點同步開銷的同時，也使得發(fā)送節(jié)點無法知道接收端什么時候醒來。從而發(fā)送節(jié)點必須一直監(jiān)聽，直至數(shù)據(jù)成功傳輸。在圖2的例子中，S1長時間監(jiān)聽信道而得不到發(fā)送的機會。此外，接收端在接收完一幀數(shù)據(jù)后，使用beacon消息作為響應(yīng)，發(fā)送端有數(shù)據(jù)可繼續(xù)向其發(fā)送。這種策略使得接收端一旦開始接收數(shù)據(jù)后，將一直占用信道，直到發(fā)送結(jié)束。
基于以上分析，本文考慮對RI-MAC協(xié)議進行改進。
2 IL-MAC協(xié)議設(shè)計要點
IL-MAC主要在以下幾個方面對RI-MAC進行改進：
2．1 自適應(yīng)前導技術(shù)
自適應(yīng)前導技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)負載較輕時，發(fā)送端不使用前導：在數(shù)據(jù)積累較多時，發(fā)送端發(fā)送前導，主動請求數(shù)據(jù)傳輸，以期盡快進行數(shù)據(jù)傳輸。為此，每個發(fā)送端設(shè)定一個隊列長度門限Qmax。發(fā)送端有數(shù)據(jù)要發(fā)送時檢查隊列長度，小于等于Qmax則采用無前導方式，監(jiān)聽信道等待接收端醒來；若大于Omax，發(fā)送前導主動要求與接收端建立連接。
在圖3中，S的隊列長度小于等于Qmax，S監(jiān)聽信道等待R醒來；R醒來后發(fā)送hello消息；S聽到后向R發(fā)送數(shù)據(jù)；R發(fā)送hello消息告知傳輸完畢。在圖4中，S的隊列長度大于Qmax，S主動發(fā)送一系列包含接收節(jié)點(R)地址的前導消息(preamble)；R醒來后聽到前導消息，在前導發(fā)送的間隔回復(fù)hello消息；S發(fā)送數(shù)據(jù)；R接收完畢后發(fā)送hello消息，告知接收完畢。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/162172.htm
進一步地，算法還可以在每個數(shù)據(jù)包中加入產(chǎn)生時間或優(yōu)先級等信息，節(jié)點可以根據(jù)數(shù)據(jù)包的緊急程度選擇采用何種發(fā)送方式。
2．2 局部同步
RI-MAC的發(fā)送端并不主動尋求與接收端同步，而是靜靜地監(jiān)聽信道。IL-MAC通過引入局部同步來改善這一點。節(jié)點在廣播的hello消息中均包含該節(jié)點的休眠調(diào)度信息，這樣鄰居節(jié)點可以建立起一個休眠調(diào)度表。發(fā)送端有數(shù)據(jù)要發(fā)送時，先檢查鄰居休眠調(diào)度表；若表中有接收節(jié)點的休眠調(diào)度信息，可休眠并在接收端醒來前的某個時刻醒來；如沒有接收節(jié)點的調(diào)度信息，堅持監(jiān)聽信道。
評論