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
图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
图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
图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
图4 TRAMA协议
名称：带Preamble的Aloha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
图5 带Preamble的Aloha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Sleep和Wake-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
图6 Wise-MAC协议
名称：Berkeley- MAC协议
原理：基于“带Preamble的Aloha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。
图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TX和RX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）。
图8 D-MAC
名称：SMACS协议
原理：结合TDMA、FDMA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
图9 SMACS协议通信
图10 SMACS邻居发现机制
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