無線傳感網(wǎng)絡(luò)的兩種協(xié)議方案介紹及其TDMA方案的詳述

　　媒體訪問控制（MAC）協(xié)議對(duì)無線傳感網(wǎng)的性能具有重要影響。根據(jù)無線傳感網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)性能方面的要求，針對(duì)現(xiàn)有無線傳感網(wǎng)協(xié)議在節(jié)點(diǎn)能耗和時(shí)延方面的不足，提出了一種IM-TDMA方案，根據(jù)節(jié)點(diǎn)流量的變化，動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)幀長，提高信道利用率；同時(shí)采用計(jì)數(shù)器管理及續(xù)傳優(yōu)先的調(diào)度方式，簡化了調(diào)度復(fù)雜度，降低了節(jié)點(diǎn)能耗。仿真結(jié)果表明：IM-TDMA方案能有效地節(jié)約能耗。降低時(shí)延，可運(yùn)用于實(shí)際無線傳感網(wǎng)的MAC協(xié)議方案中。

　　無線傳感網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network）是由許多在空間中分布的自動(dòng)裝置組成的一種無線通信網(wǎng)絡(luò)，這些裝置使用傳感器監(jiān)控不同位置的物理或環(huán)境狀況（比如溫度。聲音。振動(dòng)。壓力。運(yùn)動(dòng)或污染物），并相互協(xié)作，共享信息。無線傳感網(wǎng)絡(luò)最初起源于戰(zhàn)場監(jiān)測等軍事應(yīng)用，現(xiàn)已被應(yīng)用于很多民用領(lǐng)域，如環(huán)境與生態(tài)監(jiān)測。健康監(jiān)護(hù)。家居自動(dòng)化以及交通控制等。其應(yīng)用價(jià)值，已引起世界多國軍事部門。工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。

　　無線傳感網(wǎng)有TDMA和CSMA兩種基本的MAC協(xié)議方案。其中基于TDMA的MAC協(xié)議實(shí)現(xiàn)信道分配的機(jī)制簡單成熟，它沒有CSMA競爭機(jī)制的碰撞和重傳問題，而是為傳感器網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配獨(dú)立的時(shí)隙用于數(shù)據(jù)發(fā)送或接收，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)不需要過多的控制信息，且節(jié)點(diǎn)在空閑時(shí)能夠及時(shí)進(jìn)入睡眠狀態(tài)。因而在節(jié)點(diǎn)無移動(dòng)且網(wǎng)絡(luò)部署情況已知的場景，采用TDMA方式進(jìn)行通信，可避免信道沖突以及沖突引起的丟包和能量損耗；保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和可靠性；令節(jié)點(diǎn)在不工作期間進(jìn)入睡眠狀態(tài)，以保存能量。這些特點(diǎn)很適合無線傳感網(wǎng)中的節(jié)能要求。近年來，有很多基于TDMA的改進(jìn)方案，像LEACH.BCMAC等。這些新的方案雖然在資源節(jié)約。性能提高上有了一些改進(jìn)，卻存在調(diào)度方式復(fù)雜。時(shí)延過大。信道利用率低。資源浪費(fèi)等不合理性。因此尋求新的方案以改進(jìn)存在的問題，仍然是業(yè)界面臨的迫切任務(wù)。