第4章WSN通信与组网技术---02分解.ppt

（2）SEP协议 调度交换协议SEP用来建立和维护发送者和接收者的调度信息。在调度访问周期内，节点周期性向邻居广播它的调度信息，如在赢时槽中发送数据的接收者，或者放弃该赢时槽等调度信息。 （3）AEA算法 节点有发送、接收和睡眠三种状态。在调度访问周期内的给定时槽，节点处于状态当且仅当它有数据需要发送，且在竞争者中有最高的优先级；节点处于接收当且仅当它是当前发送节点指定的接收者；其他情况下，节点处于睡眠状态。每点在调度周期的每个时槽上运行AEA算法。该算法根据当前两跳邻居节点内的优先级和一跳邻居的调度信息，决定节点在当前时槽的活动策略：发送，接收，睡眠。 5. DMAC 传感器网络中一种重要的通信模式是多个传感器节点向一个汇聚节点发送数据。所有传感器节点转发收到的数据，形成一个以汇聚节点为根节点的树型网络结构，称为数据采集树(data gathering tree)。DMAC协议就是针对这种数据采集树结构提出的，目标是减少网络的能量消耗和减少数据的传输延迟。 DMAC协议的核心思想是采用交错调度机制。 DMAC协议采用ACK应答机制，发送节点如果没有收到ACK应答，要在下一个发送时间重发。节点正确接收到数据后，立刻发送ACK消息给发送数据的节点。为了减少发送数据产生的冲突，节点在等待固定的后退时间(backoff period，BP)后，在冲突窗口(content window，CW)内随机选择发送等待时间。接收节点在发送ACK消息时，采用短时间段(short period，SP)的固定延迟。 DMAC协议中几个主要机制: （1） 自适应占空比机制 （2）数据预测机制 （3）MTS分组机制 第4章 4.7 MAC协议 4.7.1　MAC协议的分类 针对不同的传感器网络应用，研究人员从不同方面提出了多个MAC协议，一般可以按照下列几种方式进行分类。 1．信道数---单信道、双信道的MAC协议; 2．信道分配方式---基于TDMA的时分复用固定式、基于CSMA的随机竞争式和混合式3种 ; 3．节点的工作方式---侦听、唤醒和调度3种 ; 4．控制方式---分布式执行的协议和集中控制的协议 。 4.7.2 IEEE 802.11协议 1 IEEE 802.11网络拓扑结构 （1） Ad Hoc网络形式 （2）基础结构网络形式 （3） 扩展服务集结构形式 2 IEEE 802.11 协议MAC层的工作模式 载波监听多点接入CSMA(Carrier Sense Multiple Access)称为载波侦听多点访问协议。 CSMA协议内容： (1)1-坚持CSMA； (2)非坚持CSMA； (3)P-坚持CSMA； (4)CSMA/CD(CSMA/Collision Detect)； (5)CSMA/CA(CSMA/Collision Avoidance)。 IEEE 802.11协议族标准采用CSMA/CA机制，该机制可以利用握手的方式来解决隐藏终端的问题 。 图5-4 IEEE 802.11两种工作模式 802.11协议族规定了两种不同的MAC层访问机制，一种是分布式协调功能(Distributed Coordination Function，DCF)，用来传输异步数据，同时也是支持PCF机制的基础。另一种访问机制称为点协调功能(Point Coordination Function，PCF)，是可选的，它只可用于基本网络配置的拓扑结构。两种工作模式关系如图5-4所示。 3　分布式协调功能(DCF) （1）基本访问 基本访问被视为STA(站点)用于决定是否可以发送的核心机制。通常，一个STA在满足下列条件之一时，就可以发送一个MPDU(MAC Protocol Data Unit)： ① 该STA在没有PC的情况下，按照DCF访问方式工作； ②该STA处在PCF访问的竞争期间； ③该STA确定当媒介的空闲时间大于或等于一个DIFS； ④当STA上次收到一个没有正确FCS帧后，STA确定媒介空闲时间 大于或等于一个DIFS。 如果在这些条件之外，当STA处于无竞争期以外发起一系列帧交换的时候，发现媒介处于忙状态，则STA随后将调用随机退避算法。 图5-5 DCF基本访问模式 （2）RTS/CTS访问机制 在无线局域网中，经常会出现隐蔽终端的问题，如图5-6所示。为了解决这种隐蔽终端问题，DCF可利用RTS和CTS两个控制帧来进行信道预约。 图5-6隐蔽终端问题 802.11