無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議

1、 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議MAC協(xié)議概述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC層協(xié)議層協(xié)議決定了如何使用無線如何使用無線信道進行通信信道進行通信，以確保不同節(jié)點不同節(jié)點在同一時間進行消息收發(fā)時不會造成碰撞不會造成碰撞。降低能耗：降低能耗：MAC協(xié)議應(yīng)在保持正常通信的前提下盡量降低設(shè)備的忙閑比?？蓴U展性：可擴展性：MAC協(xié)議必須能夠適應(yīng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化。錯誤處理錯誤處理：MAC協(xié)議必須避免那些已知的和可能出現(xiàn)的錯誤情況，以保證通信的可靠。CSMA機制CSMA機制（虛擬載波監(jiān)聽） 虛擬載波監(jiān)聽虛擬載波監(jiān)聽n源站將還需占用信道的時間在 MAC 幀頭字段“持續(xù)時間”中指示給所有其他站，其他站會在這段

2、時間都停止發(fā)送數(shù)據(jù)。n“虛擬”是指其他站未真正監(jiān)聽信道，而是檢測源站發(fā)送幀中的“持續(xù)時間”才不發(fā)送數(shù)據(jù)。n 當(dāng)一個站檢測到正在信道中傳送的 MAC 幀首部的“持續(xù)時間”字段時，就調(diào)整自己的網(wǎng)絡(luò)分配向量 NAV (Network Allocation Vector)。nNAV 指出了必須經(jīng)過多少時間才能完成數(shù)據(jù)幀的這次傳輸，才能使信道轉(zhuǎn)入到空閑狀態(tài)。CSMA機制CSMA機制的原則先聽后講先聽后講信道空閑則發(fā)送邊聽邊講邊聽邊講發(fā)送信號時不斷檢測信道是否碰撞碰撞即停碰撞即停信道發(fā)生碰撞，則停止發(fā)送退避重傳退避重傳多次碰撞，多次碰撞，放棄發(fā)送放棄發(fā)送最多重傳16次CSMA機制CSMA機制中的三種IFS

3、SIFS(Short IFS)：最短幀間隔，優(yōu)先級最高，用于需要立即響應(yīng)的服務(wù)，如ACK幀、CTS幀等。PIFS(PCF IFS)：點協(xié)調(diào)模式下節(jié)點使用的幀間隔，用來獲得在無競爭周期啟動時訪問信道的優(yōu)先權(quán)。DIFS(DCF IFS)：分布式協(xié)調(diào)模式下節(jié)點使用的幀間隔，用以發(fā)送數(shù)據(jù)幀和管理幀。CSMA機制MAC層“隱藏節(jié)點”效應(yīng)如只使用 CSMA機制，偵聽到信道 “閑” 可能結(jié)果不正確，由于：1.隱蔽站問題 - 發(fā)送方偵聽不到: A, C 不能互相聽到，中間有障礙物、信號衰減，A、C 于是都發(fā)給 B， B 處此時會產(chǎn)生沖突。2.信號強度衰減問題 - C 在發(fā)送，由于信號傳輸衰減，傳到 A 處時，

4、A 聽不到，A 以為聽到信道閑，也發(fā)， 接收站 B 處此時產(chǎn)生沖突。 隱終端是指是指在接收者的通信范圍內(nèi)而在發(fā)送者通信范圍外的終端在接收者的通信范圍內(nèi)而在發(fā)送者通信范圍外的終端。LocationSignal strengthABCCSMA/CA: CSMA with Collision Avoidance 沖突避免沖突避免: 增加增加 RTS-CTS 交互交互nCSMA/CA: 信道預(yù)約發(fā)送站: 發(fā)出短的 RTS幀(request to send)預(yù)約信道接收站: 應(yīng)答短的 CTS幀 (clear to send)同意預(yù)約nCTS 為發(fā)送站保留信道, 起了通知其它(可能隱蔽的)站點的效果n避免

5、了隱蔽站點造成的沖突 MAC層CSMA/CA機制CSMA機制MAC層CSMA/CA機制CSMA機制數(shù)個節(jié)點進入退避階段，如選擇的退避時間一致，有可能會發(fā)生數(shù)個節(jié)點進入退避階段，如選擇的退避時間一致，有可能會發(fā)生碰撞，碰撞，CSMA采用二進制指數(shù)退避機制規(guī)避再次碰撞。采用二進制指數(shù)退避機制規(guī)避再次碰撞。確定基本退避時間（基數(shù)），一般定為2T，即一個競爭窗口定義K為重傳次數(shù)，K=min重傳次數(shù)，10從集合0,1,2,2k-1中，隨機取出一個數(shù)R，令退避時間為t=R2T如數(shù)據(jù)幀在重傳16次后仍無法成功發(fā)送，則認為傳輸失敗并報告給高層協(xié)議MAC層能耗來源射頻模塊處于活動狀態(tài)會消耗大量的能源。這是節(jié)點能

6、量消耗的最主要來源，射頻收發(fā)器處于接收模式時消耗的能量比其處于待命模式多兩個數(shù)量級。為避免沖突，節(jié)點也需要不斷的偵聽信道，查詢信道是否被占用?？臻e偵聽的代價也是很大的。空閑偵聽(Idlelistening)碰撞沖突(Collision)MAC層能耗來源兩個以上節(jié)點在同時向一個節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)幀，目的點發(fā)生數(shù)據(jù)沖突，信號相互干擾，數(shù)據(jù)幀被破壞，源節(jié)點需重新發(fā)送。發(fā)送和接收錯誤數(shù)據(jù)的能量被損耗，造成了能量浪費和信息延遲。利用RTSCTS握手機制可解決沖突問題，但帶來額外的協(xié)議開銷。串?dāng)_(Overhearing)MAC層能耗來源節(jié)點是以廣播的形式發(fā)送消息的，廣播范圍內(nèi)的節(jié)點就可能接收到發(fā)向其他節(jié)點的數(shù)據(jù)

7、包，造成串音干擾。當(dāng)節(jié)點密度很大或者需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)很多的時候，串?dāng)_消耗的能量也是很可觀的。為盡量避免這種情況，節(jié)點應(yīng)該在無數(shù)據(jù)收發(fā)時關(guān)閉其接收器。控制信息開銷(Control packet overhead)MAC層能耗來源MAC層協(xié)議需要節(jié)點間交換控制信息，造成能量損耗，MAC的報頭和控制包(如RTSCTSACK)非有效數(shù)據(jù)，消耗的能量對用戶來說是無效的。當(dāng)數(shù)據(jù)幀較小時，協(xié)議開銷很大。節(jié)點確認其鄰居節(jié)點所處狀態(tài)(是否存活等)，進行同步等，也需發(fā)送或接收一些消息，要消耗能量。節(jié)能策略MAC層能耗來源盡量讓傳感器節(jié)點處于睡眠狀態(tài)減少碰撞減少控制消息的能量開銷減少接收到無需接收的數(shù)據(jù)分組基于競爭的

8、MAC層協(xié)議S-MAC協(xié)議被同步節(jié)點被同步節(jié)點：節(jié)點在決定自身調(diào)度計劃前接受到其他節(jié)點的調(diào)度計劃，將收到的計劃作為自身的調(diào)度計劃。同步者同步者：偵聽過了既定時間段后，未收到其他調(diào)度計劃，即將自身的調(diào)度計劃廣播出去。在簇狀拓撲結(jié)構(gòu)時，簇內(nèi)節(jié)點的調(diào)度計劃是一致的。邊界節(jié)點邊界節(jié)點：節(jié)點在設(shè)置了自身調(diào)度計劃后，又收到一份不同的調(diào)度計劃，則會同時采納兩種調(diào)度計劃。邊界節(jié)點多見于橋接兩個不同簇的節(jié)點，會按照兩個簇的喚醒時間進行睡眠管理。基于競爭的MAC層協(xié)議S-MAC協(xié)議基于競爭的MAC層協(xié)議有“自適應(yīng)偵聽”機制的S-MAC協(xié)議節(jié)點A、B確立通信關(guān)系時，節(jié)點C通過B的CTS幀內(nèi)duration(持續(xù)時間

9、)字段得知信道通信結(jié)束時間。在節(jié)點A、B傳輸結(jié)束時，C立即喚醒自己，與B建立通信關(guān)系。兩跳外的節(jié)點不參與其中。優(yōu)點：提高通信效率。缺點：所有接收到RTS和CTS幀的節(jié)點，都會被喚醒，增加了能耗和串音的幾率；缺乏多跳感知能力。基于競爭的MAC層協(xié)議有“消息傳遞”機制的S-MAC協(xié)議無需在每個數(shù)據(jù)幀傳送的過程中都發(fā)送RTS、CTS管理幀當(dāng)有突發(fā)大量數(shù)據(jù)傳輸時，在第一個數(shù)據(jù)幀發(fā)送RTS-CTS管理幀，目的節(jié)點對每個數(shù)據(jù)幀逐個確認。源節(jié)點和目的節(jié)點發(fā)送的每個幀都包含消息的剩余時間域。基于競爭的MAC層協(xié)議S-MAC協(xié)議周期性偵聽/睡眠的工作方式（能量） 一致性的睡眠調(diào)度機制（空閑偵聽）流量自適應(yīng)的偵聽

10、機制（減少延遲）消息分割和突發(fā)傳遞（控制消息和消息延遲）基本思想基本思想S-MAC協(xié)議的優(yōu)勢協(xié)議的優(yōu)勢擴展性好載荷不大的情況下，能耗較少串音避免適應(yīng)上層協(xié)議的分簇機制S-MAC協(xié)議的不足協(xié)議的不足忙閑比固定，無法適應(yīng)載荷的動態(tài)變化節(jié)點休眠帶來時延，不適合實時性要求高的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜、規(guī)模大的網(wǎng)絡(luò)，能耗較大基于競爭的MAC層協(xié)議T-MAC協(xié)議T-MAC（Timeout MAC）協(xié)議協(xié)議，實際上是S-MAC協(xié)議的一種改進。S-MAC協(xié)議的周期長度受限于延遲要求和緩存大小，而偵聽時間主要依賴于消息速率。為保證消息的可靠傳輸，節(jié)點的周期活動時間必須適應(yīng)最高的通信負載，造成網(wǎng)絡(luò)負載較小時，節(jié)點空閑偵聽時間

11、的相對增加。對以上不足的改進，提出了T-MAC協(xié)議：在保持周期偵聽長度不變的情況下，根據(jù)通信流量動態(tài)調(diào)整節(jié)點活動時間通信流量動態(tài)調(diào)整節(jié)點活動時間，用突發(fā)方式發(fā)送消息，減少空閑偵聽時間減少空閑偵聽時間。其主要特點是引入了一個引入了一個TA時隙時隙?；诟偁幍腗AC層協(xié)議T-MAC協(xié)議在節(jié)點活動周期內(nèi)(SYNC、DATA)，如果在一個給定的時間段TA內(nèi)沒有發(fā)生特定事件沒有發(fā)生特定事件(定時器超時、接收到數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)無線信道、監(jiān)聽RTS/CTS，確認鄰居節(jié)點完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，則節(jié)點提前結(jié)束活動節(jié)點提前結(jié)束活動進入睡眠狀態(tài)進入睡眠狀態(tài)。ActiveActiveActiveSleepSleepS-MACA

12、ctiveActiveActiveSleepSleepTATATAT-MAC基于競爭的MAC層協(xié)議T-MAC協(xié)議早睡問題早睡問題節(jié)點A獲得發(fā)送數(shù)據(jù)到節(jié)點B的機會，節(jié)點A發(fā)送RTS節(jié)點B，節(jié)點B應(yīng)答CTS。節(jié)點C收到B發(fā)出的CTS而轉(zhuǎn)入睡眠狀態(tài)，在B接收完數(shù)據(jù)后醒來，以接收B發(fā)送給它的數(shù)據(jù)。D可能不知道A和B的通信存在，在AB通信結(jié)束后已經(jīng)進入睡眠狀態(tài)，節(jié)點C只有等到下一個周期才能傳輸數(shù)據(jù)到節(jié)點D?；诟偁幍腗AC層協(xié)議T-MAC協(xié)議解決早睡問題的方法之一解決早睡問題的方法之一FRTS(Future Request To Send)節(jié)點C監(jiān)聽到B發(fā)送給A的CTS時，立即向D發(fā)送FRTS，告知D所

13、需等待時間，D睡眠后醒來與C通信。A在發(fā)送DS占用信道，DS與FRTS長度相同無有效信息，DS發(fā)送后，A開始發(fā)送數(shù)據(jù)。FRTS機制提高了網(wǎng)絡(luò)吞吐量，增大了數(shù)據(jù)量和碰撞概率基于競爭的MAC層協(xié)議T-MAC協(xié)議解決早睡問題的方法之二解決早睡問題的方法之二滿緩沖區(qū)優(yōu)滿緩沖區(qū)優(yōu)先先(Full Buffer Priority, FBP)節(jié)點C的TA時間即將結(jié)束時，收到B發(fā)來的RTS。節(jié)點C對B的RTS不做CTS回應(yīng)，而是向目標節(jié)點D發(fā)出RTS。節(jié)點C與D開展通信。避免了D的早睡問題。控制了網(wǎng)絡(luò)流量，但增加了碰撞的可能性?；诟偁幍腗AC層協(xié)議DMAC協(xié)議DMAC（Dynamic SMAC）基于SMAC和

14、TMAC思想，采用預(yù)先分配方采用預(yù)先分配方法法來避免睡眠延遲，在信道分配方面引入一種交錯呼醒機制交錯呼醒機制。假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點保持靜止，且每個路由節(jié)點有足夠的存活時間，保持網(wǎng)絡(luò)在較長時間內(nèi)路徑不發(fā)生變化假設(shè)數(shù)據(jù)有傳感器節(jié)點向唯一的Sink單向傳輸假設(shè)各節(jié)點間保持時間同步在一條多跳傳輸路徑上，各節(jié)點交替喚醒，如同鎖鏈一樣環(huán)環(huán)相扣，保證數(shù)據(jù)在樹狀結(jié)構(gòu)上持續(xù)傳輸，不被睡眠所中斷每個間隔分為接收、發(fā)送和睡眠三個周期每個節(jié)點的調(diào)度具有不同的偏移，下層節(jié)點的發(fā)送時間對應(yīng)于上層節(jié)點的接收時間基于競爭的MAC層協(xié)議DMAC協(xié)議DMAC協(xié)議基本機制基于競爭的MAC層協(xié)議DMAC協(xié)議自適應(yīng)忙閑比機制自適應(yīng)忙閑比機

15、制如果節(jié)點在一個發(fā)送周期內(nèi)有多個數(shù)據(jù)包要發(fā)送，就需要該節(jié)點和樹狀路徑上的上層節(jié)點一起加大發(fā)送周期占空比通過在MAC層數(shù)據(jù)幀的幀頭加入一個標記(more data flag)，以較小的控制開銷發(fā)送占空比更新請求。在ACK幀中加入同樣的標記位節(jié)點提高忙閑比的條件：節(jié)點將相關(guān)標志位置1，或收到了該標志位置1的ACK幀，傳輸路徑上的節(jié)點依次提高忙閑比，增加了網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸量。基于競爭的MAC層協(xié)議DMAC協(xié)議數(shù)據(jù)預(yù)測機制數(shù)據(jù)預(yù)測機制在數(shù)據(jù)采集樹中，越靠近上層的節(jié)點，匯聚的數(shù)據(jù)越多，對樹的底層節(jié)點適合的占空比不一定適合中間節(jié)點如果一個節(jié)點（父節(jié)點）在接收狀態(tài)下接收到一個數(shù)據(jù)包，該節(jié)點預(yù)測子節(jié)點仍有數(shù)據(jù)等

16、待發(fā)送。在發(fā)送周期結(jié)束后再等待3個周期，節(jié)點重新切換到接收狀態(tài)在前一周期競爭信道失敗的子節(jié)點偵聽到父節(jié)點的ACK幀，知道父節(jié)點將在3后醒來，據(jù)此調(diào)整自身調(diào)度計劃，在3后喚醒自己與父節(jié)點建立通信基于競爭的MAC層協(xié)議DMAC協(xié)議MTS(More To Send)幀機制幀機制必要性：雖然自適應(yīng)占空比機制和數(shù)據(jù)預(yù)測機制考慮了沖突避免，數(shù)據(jù)采集樹中不同分枝節(jié)點仍有沖突的可能MTS幀只包含目的地址和MTS標志位。標志位為1時稱為MTS請求，標志位為0時稱為MTS清除發(fā)送或接收到MTS請求的節(jié)點每隔3個周期就喚醒一次，只有MTS請求已經(jīng)被清除時，節(jié)點才回到原來的忙閑比方式基于競爭的MAC層協(xié)議B-MAC協(xié)

17、議S-MAC協(xié)議采用忙閑比模式忙閑比模式，忙閑比模式在能耗方面主要問題：1、節(jié)點需要定期發(fā)送消息，如SMAC中的SYNC數(shù)據(jù)包；2、節(jié)點在偵聽期間需要開啟接收機等待可能到來的數(shù)據(jù)包。B-MAC協(xié)議基于兩種機制：低功耗偵聽（Low Power Listening，LPL）的休眠/喚醒調(diào)度機制，也稱前同步碼采樣機制空閑信道評估（Clear Channel Assessment，CCA）機制基于競爭的MAC層協(xié)議B-MAC協(xié)議LPL機制B-MAC協(xié)議中，網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點不需要同時被喚醒不需要同時被喚醒，每個節(jié)點可以自行制定自己的休眠和喚醒時間調(diào)度表自行制定自己的休眠和喚醒時間調(diào)度表，不需要跟其他節(jié)點

18、保持同步。 一個節(jié)點要發(fā)送數(shù)據(jù)有兩種方法，一種是喚醒它的目標匯聚節(jié)點，另一種是等待目標匯聚節(jié)點自己醒來。LPL的主要思想是在發(fā)送數(shù)據(jù)包前發(fā)送一個前導(dǎo)序列（在發(fā)送數(shù)據(jù)包前發(fā)送一個前導(dǎo)序列（Premble）來喚醒目標接收機，這樣可以減少固定占空比協(xié)議中的來喚醒目標接收機，這樣可以減少固定占空比協(xié)議中的“偵聽功偵聽功耗耗”?；诟偁幍腗AC層協(xié)議B-MAC協(xié)議LPL機制LPL機制的工作流程機制的工作流程假設(shè)每個節(jié)點的睡眠時間均為Tp ， Tp 時間后節(jié)點醒來，在Ta 時間內(nèi)偵聽信道活動，令前導(dǎo)序列的時長為Tp + Ta （即Tw ） 。節(jié)點A向節(jié)點B發(fā)送數(shù)據(jù)時，A首先發(fā)送前導(dǎo)序列。B醒來后偵聽到前導(dǎo)

19、序列，判斷出自己是目標節(jié)點，進入工作狀態(tài)接收數(shù)據(jù)。其他節(jié)點如也偵聽到前導(dǎo)序列，但發(fā)現(xiàn)自己并非目標節(jié)點，返回睡眠狀態(tài)?；诟偁幍腗AC層協(xié)議B-MAC協(xié)議LPL機制LPL機制的能耗情況機制的能耗情況每個數(shù)據(jù)幀前都發(fā)送前導(dǎo)序列，如數(shù)據(jù)量大，則發(fā)送前導(dǎo)序列能耗較大。數(shù)據(jù)量小時，前導(dǎo)序列少，節(jié)點免去多次偵聽的過程，能耗較少。LPL機制的機制的Tw 的取值的取值如Tw 取值過大，會造成傳輸過程較大的時延。如Tw 取值過小，節(jié)點在頻繁的喚醒-睡眠過程中會增大能耗。Tw 的取值應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)流量負載的具體情況確定?；诟偁幍腗AC層協(xié)議B-MAC協(xié)議CCA機制LPL機制的問題機制的問題節(jié)點偵聽完前導(dǎo)序列發(fā)現(xiàn)自己

20、不是目的節(jié)點，造成能耗。節(jié)點偵聽前導(dǎo)序列失敗，造成能耗和延遲。源節(jié)點錯誤判斷信道狀態(tài)發(fā)送前導(dǎo)序列，導(dǎo)致傳輸碰撞CCA機制機制為解決LPL機制的問題。動態(tài)本底噪聲評估。信號偵測?；诟偁幍腗AC層協(xié)議B-MAC協(xié)議CCA機制CCA機制的工作原理機制的工作原理在一次傳輸結(jié)束后，節(jié)點立即對信道采樣更新本底噪聲估計值。在下次傳輸數(shù)據(jù)前，對信道進行多次采樣。發(fā)現(xiàn)異常，則信道空閑，可發(fā)送數(shù)據(jù)。未發(fā)現(xiàn)異常，則信道忙碌，進行退避。傳輸采取信道樣本 更新噪聲基準采樣確定是否存在異常需要傳輸數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)異常未發(fā)現(xiàn)異常信道空閑傳輸數(shù)據(jù)信道忙碌采取退避噪聲基準估計信號檢測基于競爭的MAC層協(xié)議B-MAC協(xié)議優(yōu)點優(yōu)點提供一

21、個有效的載波偵聽機制，大部分錯誤可以被檢測；噪聲基準評估機制使MAC協(xié)議能夠適應(yīng)周邊環(huán)境；輕量級協(xié)議，占用空間較?。混`活多變，為上層用戶提供各種接口，方便再次開發(fā)。缺點缺點未解決隱終端問題，在高密度高流量的網(wǎng)絡(luò)中信道不能充分利用同步前導(dǎo)碼過長，在流量負載較高時產(chǎn)生較大開銷；CCA機制引入了額外的復(fù)雜性，也在一定程度上增加了接入時延?；诟偁幍腗AC層協(xié)議X-MAC協(xié)議B-MAC協(xié)議節(jié)點接收前導(dǎo)序列消耗能量和造成時延X-MAC是針對B-MAC協(xié)議的改進和優(yōu)化。將較長的前導(dǎo)序列分成若干連續(xù)短序列，在這些前導(dǎo)序列之間有段空隙，節(jié)點在空隙處處于監(jiān)聽狀態(tài)。目的節(jié)點只需接收一個短前導(dǎo)序列即可確認，向源節(jié)點

22、發(fā)送ACK幀后，源節(jié)點停止發(fā)送剩余前導(dǎo)序列。數(shù)據(jù)傳輸后，目的節(jié)點不立即睡眠，保持偵聽，以便接受其他節(jié)點數(shù)據(jù)。多節(jié)點對一節(jié)點請求發(fā)送時，最先發(fā)送前導(dǎo)序列的節(jié)點獲得優(yōu)先權(quán)，其他節(jié)點等待下次競爭機會。 CSMA加入沖突避免 CSMA/CA SMAC偵聽/休眠機制同步異步LPL算法BMAC DSMAC根據(jù)流量動態(tài)改變占空比XMAC引入閃頻前導(dǎo)減少前導(dǎo)碼長度加入TA間隔減少空閑偵聽T-MAC同步異步基于競爭的MAC協(xié)議基于競爭的MAC層協(xié)議基于保留時隙的MAC層協(xié)議TDMA技術(shù)節(jié)點通信基于超級幀節(jié)點通信基于超級幀(Superframe)，超級幀包括預(yù)留時段預(yù)留時段(節(jié)點間通過特點機制決定各自時隙)和數(shù)據(jù)

23、時段數(shù)據(jù)時段(多個時隙，每個時隙內(nèi)特點節(jié)點可以進行通信)。優(yōu)勢優(yōu)勢無需競爭信道，無碰撞問題?？刂菩畔⑸伲哪芰啃?。節(jié)點在空閑時隙進入睡眠，節(jié)能。劣勢劣勢節(jié)點需同步，時隙和幀長度固定，對網(wǎng)絡(luò)規(guī)模變化適應(yīng)性差。流量低時，信道利用率低?；诒Ａ魰r隙的MAC層協(xié)議TRAMA協(xié)議n每個時間幀分為隨機訪問和調(diào)度訪問兩部分，隨機訪問包含多個信令時隙，調(diào)度訪問時隙包含多個傳輸時隙 n節(jié)點交換兩跳內(nèi)鄰居信息和分配信息n流量自適應(yīng)的分布式選舉算法選擇在每個時隙上的發(fā)送節(jié)點和接收節(jié)點 鄰居協(xié)議鄰居協(xié)議(NP) 節(jié)點啟動后處于隨機接入時隙，此時節(jié)點為接收狀態(tài)。通過在隨機訪問中交換控制信息，NP協(xié)議實現(xiàn)鄰居信息的交互

24、?？刂菩畔⒅袛y帶了增加的鄰居的更新，如果沒有更新，控制信息作為通知鄰居自己存在的信標。 節(jié)點之間的時鐘同步信息也是在隨機訪問中發(fā)送 每個節(jié)點發(fā)送關(guān)于自己下一跳鄰居的增加更新，可以用來保持鄰居之間的連通性。如果節(jié)點在一段時間內(nèi)都沒有再收到某個鄰居的信標，則該鄰居失效。 基于保留時隙的MAC層協(xié)議TRAMA協(xié)議基于保留時隙的MAC層協(xié)議TRAMA協(xié)議調(diào)度交換協(xié)議調(diào)度交換協(xié)議(SEP) 建立和維護發(fā)送者和接收者選擇時需要的調(diào)度信息 ，包括調(diào)度信息生成和調(diào)度的信息交換與維護。 根據(jù)高層應(yīng)用產(chǎn)生數(shù)據(jù)的速率計算出一個調(diào)度間隔，確定可調(diào)度的時隙數(shù)，生成調(diào)度信息。節(jié)點通過分配幀廣播調(diào)度信息。節(jié)點根據(jù)接收到的廣

25、播維護下一跳鄰居的調(diào)度信息。 基于保留時隙的MAC層協(xié)議TRAMA協(xié)議自適應(yīng)選舉算法自適應(yīng)選舉算法(AEA)確定節(jié)點當(dāng)前時隙應(yīng)處于發(fā)送、接收還是睡眠狀態(tài)。得到節(jié)點行為的預(yù)測。每個節(jié)點在本地計算自己和鄰居節(jié)點在當(dāng)前時隙的AEA算法輸出并決定自己的行為。差錯控制傳輸能量控制調(diào)節(jié)天線消耗的能量控制節(jié)點有效通信距離增加傳輸能量會增大能耗配合前向糾錯機制減少傳輸錯誤率，提高能量利用效率提高信噪比可以降低數(shù)據(jù)傳輸錯誤率定定 位位ARQ功能功能：室外遠距離條件下，無線信道的衰落現(xiàn)象非常顯著。在鏈路層加入了ARQ機制，減少到達網(wǎng)路層的信息差錯，可大大提高系統(tǒng)的業(yè)務(wù)吞吐量。ARQ類型類型 SAW（Stop-and-wait）：發(fā)送端每發(fā)一個數(shù)據(jù)包就停下來，等待接收端）：發(fā)送端每發(fā)一個數(shù)據(jù)包就停下來，