WSN MAC协议总结

WSN MAC协议

名称Sensor S-MAC

原理:依照802.11协议,周期性侦听,节点协同完成工作。

优点:良好的扩展性

缺点:节能效果不好,如图1中的节点3即使不需要收发数据也会侦听网络。

适合:拓扑变化频繁的网络

WSN MAC协议总结_第1张图片

1 S-MAC协议

 

名称Timeout T-MAC

原理TA时间内没有激活事件立即转入Sleep状态。

优点:相比S-MAC减少侦听能量

缺点:比S-MAC有更多的延时。

适合:可变负载的网络

2  T-MAC协议

 

名称Optimized-MAC

原理:根据网络负载调整Duty-Cycle.

优点:较少的延时

缺点:能耗很大,不容易实现

适合:不考虑能耗但要求QoS的场合

3  Optimized MAC

 

名称TRAMA(Traffic Adaptive Medium Access)流量自适应

原理:根据各个节点的负载情况协商预约时槽而适应网络的流量。

优点:特别节能且较高的吞吐率

缺点:延时比较大,复杂度高

适合:要求特别节能的场合

WSN MAC协议总结_第2张图片

4  TRAMA协议

 

名称:带PreambleAloha协议

原理:接收都定时唤醒侦听Preamble,如有,接收数据帧;没有,继续睡眠。

优点:容易实现,减少侦听耗能

缺点:没有防碰撞机制

适合:只适合低流量的网络

5  PreambleAloha协议

 

名称WiseMAC协议

原理:基于CSMA机制,使用Preamble采样技术,Preamble长度随机以避免冲突。

优点:适应网络流量变化

缺点:因为每个邻居节点不同的SleepWake-up时间带来高延时和能源消耗

适合:适用于节点密度较低的网络

WSN MAC协议总结_第3张图片

6  Wise-MAC协议

 

名称Berkeley- MAC协议

原理:基于“带PreambleAloha协议”,通过调节Preamble长度来适应能耗和吞吐量。

优点:灵活,能适应能耗和吞吐量不同需求的场合

缺点:复杂度高,需要上层协议配合使用

适合:适用于能耗和吞吐量变化的场合。

7  B-MAC

 

名称Data Gathering MAC(D-MAC)

原理:引入交错的监听睡眠调度机制,保证数据在多跳路径上的连续传输。

优点:高吞吐率的同时保证较好的能效比

缺点:复杂度高,节能效果不好(无论是否有需要,在TXRX时槽都消耗能量)

适合:数据采集树(以Sink为根节点的树型网络结构)。

8  D-MAC

 

名称SMACS协议

原理:结合TDMAFDMA的思想,相邻链路都有不同的工作频点

优点:避免共享信道的碰撞问题,增强了协议的扩展性。

缺点:复杂度高,对通信带宽要求高,硬件需要支持多种通信频率。

适合:适用于移动节点较少,且移动节点周围静止节点较多的网络

9  SMACS协议通信

10  SMACS邻居发现机制

 

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