一种低延时的无线传感器网络MAC协议
无线传感器网络低功耗异步MAC协议设计的开题报告
无线传感器网络低功耗异步MAC协议设计的开题报告一、选题背景无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是指由多个具有感知和通信能力的微型节点组成的网络，通过自组织和协作实现对环境的监测和数据传输。
WSN具有无线通信、自组织、分散式等特点，广泛应用于环境监测、健康监测、智能建筑等领域。
WSN的节点具有资源受限、能量有限、计算能力较弱、通信距离较短等特点，在设计其协议时需要考虑到这些特点，以保证网络的可靠性和高效性。
MAC协议是控制节点通信方式的协议，它负责节点的访问控制和数据传输规则的制定。
异步MAC协议是一种低功耗的MAC协议，它可以避免节点在传输数据时被强制保持打开状态，从而节省能量。
因此，本文选取无线传感器网络低功耗异步MAC协议设计作为课题研究，旨在探究合适的协议设计方式，提高WSN的能耗效率。
二、研究意义WSN在环境监测、智能建筑等领域应用广泛，具有重要的应用价值。
但是在WSN节点资源受限的情况下，如何实现节点之间的可靠通信和数据传输就成为了关键问题。
在MAC协议设计方面，异步MAC协议作为一种低功耗的MAC协议，可以有效地提高网络能耗效率，从而延长节点寿命，减少网络维护成本。
因此，研究异步MAC协议的设计和优化，对于提高WSN的性能和应用效果具有重要的意义。
三、研究目标和方法本文的研究目标是设计一种适用于WSN的低功耗异步MAC协议，主要包括以下方面：（1）设计一种具有低功耗特点的异步MAC协议，考虑到节点资源限制和能量消耗等因素，实现节点之间的可靠通信和数据传输。
（2）优化异步MAC协议的性能，探究合适的协议参数，提高网络的有效性和可扩展性，从而增强WSN的性能和数据处理能力。
（3）基于仿真模拟和实验验证，评估异步MAC协议的性能和应用效果，分析其优缺点和适用场景。
本文的研究方法主要包括以下方面：（1）分析WSN节点的特点和应用场景，了解异步MAC协议的设计原理和工作机制，探究异步MAC协议的适用性和优化方向。
无线传感器网络MAC协议研究与发展现状
无线传感器网络MAC协议研究与发展现状摘要：MAC协议的选择对无线传感器网络性能有较大影响，也是保证无线传感器网络高效通信的关键协议之一。
文章着重介绍了目前常用的几种MAC协议。
结合当今MAC协议的研究进展，介绍了研究者对这些协议的研究与改进。
并展望了无线传感器网络的发展趋势。
关键词：MAC协议研究发展1无线传感器MAC层协议在无线传感器网络中，介质访问控制MAC(medium access control)协议决定了无线信道的使用方式，在节点之间分配有限的无线通信资源。
MAC协议处于无线传感器网络协议底层，对网络性能有着较大影响，是保证无线传感器网络高效通信的关键协议之一。
1.能源有效性。
由于目前节点的能量供应问题并没有得到很好解决，节约能量也就成为设计无线传感器网络MAC协议首要考虑的因素。
2.可扩展性。
通常大部分处于无人照看模式的传感器网络应用都需要部署大量的节点，并且在传感器网络生命周期期存在节点数目、分布密度的不断变化、节点位置的变化以及新节点的加入等问题，所以无线传感器网络的拓扑结构具有动态性。
这就需要MAC协议具有可扩展性，来适应这种动态变化的拓扑结构。
3.性能的综合测评。
MAC协议的设计需要在多种性能间取得平衡。
各项性能包括网络的实时性、公平性、带宽利用率、网络吞吐量以及等方面。
4.分布式算法。
由于传感器节点的计算能力和存储能力有限，需要大量节点协同来完成某项任务，因此需要通过MAC协议的分布式算法有效的调度节点来完成任务。
2常用的MAC层协议分析针对无线传感器网络MAC 协议的研究通常根据应用环境不同而变换角度。
通过对现有传感器网络的MAC协议的分析，按照节点信道机制把现有MAC 协议大致分为两类：基于随机竞争的MAC协议和基于固定分配的MAC协议。
2.1基于随机竞争的MAC协议基于随机竞争的MAC协议采用按需使用信道方式，它的基本思想是当节点需要发送数据时，通过竞争方式使用无线信道，如果发送的数据产生了碰撞，就基于某种策略重发数据，直到数据成功发送或放弃发送。
一种低功耗的无线传感器网络MAC协议
Ａ ｌ ｏ ｗ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｐ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｍ ＡＣ ｐｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ ｏ ｆ
ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｓ
Ｊ Ｉ ＡＮＧ Ｂ ｏ — ｂ ｉ ｎ，Ｚ ＨＡＮ Ｇ Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ，Ｌ Ｉ Ｚ ｈ ｅ ｎ － ｂ ｏ ，Ｔ ＡＮＧ Ｘｉ ａ ｏ － ｎ ｉ ｎ ｇ ，ＭＡＯ Ｌ ｉ ｎ ｇ ，Ｃ ＨＥＮ Ｊ ｉ ａ — ｐ ｉ ｎ
ａ ｌ ｏ ｗ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ＭＡＣ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ ｆ ｏ ｒ ＷＳ Ｎｓ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ ｉ ｓ ｍｏ ｄ ｉ ｉ ｆ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｌ ｏ ｗ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ
（ Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｈ ｉ ｎ Ｆ ｉ ｌ ｍ ａ ｎ ｄ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｆ ａ ｂ ｒ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｅ ｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ
CB-MAC：低延时可靠传输的无线传感器网络MAC协议
调度而带来 的传输等 待延 时 ， 以采用提前 预约信道 机制 ， 可 在 有数据发送 时发送信 道预约 帧 ， 证接 收节点 唤醒后 立刻 开 保 始接收数据 ， 此外调节睡眠周期 ， 节能和延 时效果之 间进 行 在
Ｊ ｎ ０ ７ ｕ ｅ２ ｏ
Ｃ ． Ｃ 低 延 时可 靠传 输 的 无线 传 感 器 网络 Ｍ Ｃ协 议 ＢＭＡ ： Ａ
盛 亮 ， 炜 刘 俊 刘志军 范 ， ， （． １ 首都师范大学 计算机科学联合研究院， 北京 １０ ３ ； ００ ７ ２ 国防科学技术大学 计算机学院， ． 湖南 长沙 ４０ ７ ； １ ３ ０ ３ 北 京 昆仑通 态 自动 化 软件科 技 有 限公 司 ， ． 北京 １０ ８ ） ００ ５ （ ｃｓｌ ６ ． ｏ ） ｍ ｇｓ＠１ ３ ｃ ｒ ｎ 摘 要 ： 对无 线传 感 器 网络 中周 期性 睡 眠 唤醒调 度 类 ＭＡ 针 Ｃ协议 的延 时问题 ， 过 对 多跳 网络 通 环境 中端 到端 的数 据传输 延 时 的分 析 ， 出 了一 种新 型 的 能 快速 转 发 的无 线传 感 器 网络 ＭＡ 提 Ｃ协 议 Ｃ ． Ａ （ ｕ ｔ ｏｇ ． Ａ ） ＢＭ Ｃ消除 了两次传输之 间的等待延时， ＢＭ Ｃ Ｃ ｔ｝ ｕｈＢＭ Ｃ 。Ｃ ． Ａ ．ｌ ｒ 实现 了数据的 多跳连续 转发。协议采用 Ｒ Ｓｃ Ｓ Ｔ ．Ｔ 机制实现 了 链路层的可靠传输 ， 同时解决 了加入控制报 文而带来报 文开销 相对较 大的问题 。模拟结果表 明， 多跳通信下， ＳＭ Ｃ在报文平均延迟和能耗方 面的性能都 有较 在 Ｃ ．Ａ 大提 高。 关 键 词 ： 线传 感 器网络 ； Ｃ协议 ； 无 ＭＡ 快速 转发机 制 ； 时 延 中 图分类 号 ： ９ ．４ ３ ０ 文献标 识码 ： Ａ
无线传感器网络MAC协议
无线传感器网络MAC协议专业软件工程年级08级学号班级（1）班姓名摘要：在通信方式上，虽然可以采用有线、无线、红外和光等多种形式，但一般认为短距离的无线低功率通信技术最适合传感器网络使用，为明确起见，一般称做无线传感器网络。
无线传感器网络是微机电系统、通信、传感器、网络等技术相结合的产物。
目前已经被预见具有广泛的应用领域和使用价值。
介质访问控制(MAC)协议是一项构建网络底层基础结构的重要技术,结合目前国内外的研究成果,从技术方面对无线传感器器网络的MAC协议进行了分类,介绍了几种MAC协议,并认识MAC协议存在的问题。
1.引言近几年来，随着微电子技术、计算技术和无线通信等技术的进步，使得信息采集、数据处理和无线通信等多种功能，能在低成本、低功耗、多功能的微型传感器内实现。
无线传感器网络(wireless sensor networks，WSN)就是由大量的廉价微型的传感器节点，通过无线通信方式形成的一个特殊的Ad hoc网络，广泛应用于军事、工业、交通、环保等领域。
WSN与Ad hoc网络相比，其WSN的特点是节点的电源能量和硬件资源有限、无中心自组织、数量众多分布密集、网络动态性强。
其中能耗问题是WSN中至关重要的问题，因此WSN的节点要求必须是低功耗的。
媒体介质访问控制(Medium Access Control，MAC)协议处于无线传感器网络协议的底层部分，主要用于在传感器节点间公平有效地共享通信媒介，对传感器网络的性能有较大影响，是保证无线传感器网络离效通信的关键网络协议之一。
无线传感器网络的性能如吞吐量、延迟性能等完全取决于所采用的MAC协议。
能量的消耗主要集中在WSN节点的射频模块部分，而MAC协议直接控制射频模块，对节点能耗有重要影响。
因此，设计一个性能优越的MAC协议算法成为WSN研究的一个热点问题。
2、MAC层协议面临的问题和挑战传统的MAC层协议的设计目标是最大化吞吐量、最小化时延并且提供公平性。
低功耗无线传感器网络MAC层协议设计
低功耗无线传感器网络MAC层协议设计低功耗无线传感器网络是一种能够实现物联网的关键技术，它具有低功耗、自组织、灵活可扩展等特点，被广泛应用于环境监测、智能家居、农业等领域。
在无线传感器网络中，MAC层协议的设计对于网络的性能和能耗具有重要影响。
本文将探讨低功耗无线传感器网络MAC层协议的设计要点和优化策略。
低功耗无线传感器网络MAC层协议的设计要考虑以下几个方面：能耗控制、数据传输的可靠性和延迟、网络吞吐量以及网络规模的扩展性。
首先，能耗控制是低功耗无线传感器网络MAC层协议设计的关键因素。
传感器节点的能源是有限的，因此减少能耗是保证网络长时间稳定运行的重要手段。
为降低节点待机功耗，可采用睡眠/唤醒机制，即节点在没有数据传输时进入睡眠模式，定期唤醒以接收控制信息。
此外，使用低功耗的调制和解调技术，同时降低通信距离和传输速率等也能减少节点能耗。
其次，保证数据传输的可靠性和延迟也是设计低功耗无线传感器网络MAC层协议的重要目标。
由于传感器网络通常工作在无线环境中，会受到信道噪声和干扰的影响。
因此，在MAC层协议设计中采用合适的信道访问机制是确保数据传输可靠性的关键。
常见的信道访问技术包括载波感知多路访问（CSMA）、时隙分配多路访问（TDMA）和频分多路复用（FDMA）等。
根据网络需求和特点选择合适的信道访问技术，以降低冲突和碰撞，提高数据传输的可靠性。
第三，低功耗无线传感器网络MAC层协议设计需要考虑网络的吞吐量。
吞吐量是指网络单位时间内能够传输的数据量，是评估网络性能的重要指标之一。
为了提高网络吞吐量，MAC层协议应该具备高效的数据传输机制。
例如，采用广播技术和多跳传输技术能够实现多节点同时传输数据，提高网络的吞吐量。
此外，对于数据冗余的处理也能够提高网络的吞吐量。
通过冗余数据的发现和删除，减少无用数据的传输，提高网络的有效数据传输量。
最后，低功耗无线传感器网络MAC层协议的设计还需要考虑网络规模的扩展性。
一种低时延的无线传感器网络MAC协议
量 消耗 ， 且 降 低 了 时延 。Ｌ ＭＡＣ 同时 也 避 免 了 而 －
节点 之 间潜 在 的发送 冲突 ， 而减 少 了因重 传 而 引 进
起 时延增 加 。
ＭＡ Ｃ决定着无线信 道的使 用方式， 在传感器节点 之间分配有限的无线信道资源 ， 用来构建传感器 网
络协议 的底 层 。设 计 良好 的 ＭＡＣ协议 可 以提 高网 络的效率 ， 优化 网络 的性 能 。节 能是 研 究 的关 键 问
Ａｂ ｔ ｃ ： ｉ ｐｅａ ａｙ ｉ ｉ ｍ ａ ｅｉ ＡＣ ｆ ｒｗｉ ｌｓ ｅ ｓ ｒｎ ｔ ｒ ．Ｔａ ｉｇａ ｃ ｕ ｔ ｆ ｈ ｒ ｗｂ ｃ ｓｉ ｓｒ ｔ Ｓｍ ｌ ｎ ｌｓｓ ｓ ａ ｄ Ｍ ｎ ｏ ｒ ｅ ｓｓ ｎ ｏ ｅ ｗｏ ｋ ｅ ｋｎ ｃｏ ｎ ｅｄ ａ ａ ｋ ｎ ｏ ｔ ｌｗ ａｅ ｃ ｆｔ ｅｅ ｉｔ ｇＭ ＡＣ ｒ ｔ ｃ ｌ ，ａｌ ｗ－ａ ｅ ｃ ＡＣ ｏｏ ｏ Ｌ－ ＡＣ ｕ ｏ ｗａｄ ｏ ｌｔｎ ｙｏ ｈ ｘｓｉ ｎ ｐ ｏｏ ｏｓ ｏ ｌｔｎ ｙＭ Ｐｒ ｔ ｃ ｌ（ Ｍ ｉ ｐ ｔ ｒ ｒ ．Ｔｈ ｒ 一 ｓ ｆ ｅｐ ｏ
协议 （ － Ｃ 。该协议采用汇聚树 ， ＬＭ ） Ａ 在满足低功耗 的基础上 ， 减少 了时延 。理论 分析和仿真实验表 明 ＬＭＡＣ较好地解决 了 －
时 延 问题 。
关键 词 ： 无线传感器网络； Ｃ协议； ＭＡ 低时延 中图分类 号 ： Ｎ １ ． ４ Ｔ ９５Ｏ 文 献标识 码 ： Ａ
一种基于竞争的无线传感器网络低延迟MAC协议
是 以 牺 牲 延 迟 和 吞 吐 量 为代 价 的 。针 对 Ｓ Ｃ协 议 虚 拟 簇 间调 度 不 一 致 而 导 致 的 休 眠 延 迟 问题 ， 出 ＭＡ 提
并设计 了一种低延迟协议 Ｌ Ｓ Ｃ， 协议 采 用全局 同步机 制使 整个 网络 内的 所有 节点形 成统 一调 Ｄ ＭＡ 该 度， 保证 了全 网内的所有节点在相 同时间激活 ， 而解 决 了数 据传输 中的转发 停 顿 问题 。仿 真结果 表 从 明， 相比于 Ｓ Ｃ协议 ，Ｄ ＭＡ ＭＡ Ｌ Ｓ Ｃ协议在能耗略 有 增加的情 况下 ， 大大地降低 了传 输延迟 ， 高 了网络 提
（ ｅｉｍ Ａ ｃｓ ｏｔ ｌＭＡ 协 议 不 能 满 足 无 线 Ｍ ｄｕ ｃｅｓ ｎｒ ， Ｃ） Ｃ ｏ 传感 器 网络 的需 要 。在无 线 传感 器 网络 中 ， 点 能 节 量 有 限且难 以补充 ， 为保 证无 线 传感 器 网络 长期 有 效 工作 ， Ｃ协议 以减 少 能耗 、 大 化 网络 生 存 时 ＭＡ 最
第３ ３卷
第
学
学
报
Ｖ １３ Ｎ ． ｏ．３ ｏ５
Ｏｔ ０２ ｃ． １ ２
２１ ０ ２年 １ ０月
Ｊ Ｕ Ｎ Ｌ Ｏ Ａ Ｙ Ａ Ｎ Ｖ Ｒ Ｉ Ｙ Ｏ ＣＥ Ｃ Ｎ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ Ｏ Ｒ Ａ Ｆ Ｔ Ｉ Ｕ Ｎ Ｕ Ｉ Ｅ ＳＴ Ｆ Ｓ Ｉ Ｎ Ｅ Ａ Ｄ Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ
基金项 目： 山西省 留学人员科研项 目（０ １ ７ ） ２ １ － ７ ０
作者简介 ： 秦艳华 （９ １ ， ， １８ 一） 女 硕士研究生 ， 主要研究方 向为无线传感器 网络 。
（ｃｏｌｆ ｏ ｐｔ ｉ ｃ ａｄ ｅｈｏ ｇ，ａ ｕｎＵｉ ｒｔｏ Ｓｉ ｃ ｄＴｃｎｌ ，ａ ｕｎ ３０４Ｃ ｉ ） Ｓｈｏ ｏＣ ｍ ｕ ｒ ｃ ｎｅ ｎ ｃｎｌ ｙＴｉ ａ ｎ ｅ ｉ ｅ ｅ ｎ ｅｈｏ ｇ Ｔｉ ａ ０２ ，ｈ ａ ｅＳ ｅ Ｔ ｏ ｙ ｖ ｓｙ ｆ ｃ ｎ ａ ｏ ｙ ｙ ０ ｎ
一种针对无线传感器网络的MAC协议：S-MAC
的 应 用 前 景 文 中 着 重 介 绍 了 一 种 针 对 无 线 传 感 器 网 络 的 Ｍ Ａ ｃ 协 议 ； — Ａｃ。 ｓＭ
关 键 词 ： 线 传 感 器 网 络 ；Ｍ ＡＣ 协 议 ：节 点 ：Ｓ Ｍ ＡＣ 无 ．
中 闰 分 类 号 ：Ｔ ２ Ｎ９
文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｓ— Ｍ Ａ Ｃ
他 们 就 要 在 这 个 节 点 开 始 进 入 接 收 状 态 的 时候 发 送 ． 这 样 他 们 就 要 竞 争 信 道 ， —ＭＡＣ类 似 ８ １ 的 冲 突 避 ｓ ０２ １
免 ． 括 了 物 理 和 虚 电 路 的 载 波 监 听 ， 及 针 对 隐 藏 终 包 以
男 ，ｌ ９６３年 出 生 ， 西 岐 山 县 ， 为 西 安 电 子 科 技 大 学 救 授 ， 陕 现 博 士 生 导 师 ， 要 研 究 方 向 宽 带 无 线 通 信 ， ＤＭ 主 ＯＦ ｌ研 究 项 目 ：
国防预言。
吕 波 男 ， ９ ０年 出 生 ， 西 西 安 人 ， ０ ３毕 业 于 西 安 通 信 学 院 ， 工 ｌ ８ 陕 ２０ 现
维普资讯
摘 要 ： 无 线 传 感 器 网 络 是 最 新 产 生 的 一 种 面 向 特 定 应 用 的 网 络 系 统 ，它 产 生 的 得 益 于 无 线 通 信 技 术 和 电 路 集 成技 术 的 发 展 。利 用 大 量 的 低 成 本 ． 积 ， 能 的传 感 器 对 环 境 进 行 监 控 ．改 变 了传 统 的 监 控 方 式 ． 有 很 广 泛 体 功 具
多 跳 自 组 的 无 线 传 感 器 网 络 里 的 Ｍ ＡＣ协 议 必 须 能
够 达 到 ２个 目 标 ，第 一 是 能 够 建 立 网 络 的 基 础 构 架 。 ＭＡＣ协 议 必 须 能 够 帮 助 它 们 之 间 建 立 用 于 数 据 传 输 的
基于异步调度的低延时无线传感器网络MAC协议
善了 B-MAC 协议的延迟与丢包率。仿真实验表明： 提出的协议有效减小前导码序列的长度，保持了低占
空比，降低了端到端的通信延时，对网络拓扑的变化具有良好的兼容性，能满足智能障碍场的性能需求。
关键词： 无线传感器网络； MAC 协议； 异步调度； 低延时
中图分类号： TP 393
文献标识码： A
文章编号： 1000—9787（ 2019） 06—0019—04
2019 年 第 38 卷 第 6 期
传感器与微系统（ Transducer and Microsystem Technologies）
19
DOI： 10． 13873 / J． 1000—9787（ 2019） 06—0019—04
基于异步调度的低延时无线传感器网络 MAC 协议*
吴 戈1 ，纪鹏菲1 ，张 铮1 ，陈佳品1 ，丁 凯2
基于前导码采样的 MAC 层协议，不需要维护同步调
度，具有 协 议 复 杂 度 低，空 闲 侦 听 能 耗 低 等 优 点［1］。BMAC 是基于前导码采样的 MAC 层协议，具有协议复杂度 低、空闲侦听能耗低等优点，不需要维 护 同 步 调 度，但 其 需要发送长且连续的长度可变的前导序列。这和目前流 行的基于 IEEE 802． 15． 4 的射频芯片［2］不兼容，其只能发 送短的固定长度的前导码。
（ 1． 上海交通大学 电子信息与电气工程学院 微纳电子学系薄膜与微细技术教育部重点实验室，上海 200240； 2． 无锡近地面感知与探测重点实验室，江苏 无锡 214035）
摘 要： 无线传感器网络 B-MAC 协议采用低能耗监听与扩展前导技术，具有低能耗、无需同步的特点。
针对智能障碍场网络低能耗、低延时等特点，提出一种基于异步调度策略的低延时 MAC 协议 EB-MAC，改
低时延的无线传感器网络mac协议研究
1、道路性质:城市主干道(2级)
2、设计行车速度:40km/h
3、使用年限:15年
4、车行道、人行道设计坡度:2%
主要设计依据:
1、咸阳市住房和城乡建设局:“刘家湾北段市政工程”设计委托书。
2、咸阳市城乡规划建筑设计院:“咸阳市彬县泾河区建设规划图”。
3、《城乡道路设计规范》(CJJ37-90)
3.2.3.4
在整个工程施工阶段合理组织立体交叉作业,充分利用场地、空间,加快施工进度。
3.2.3.5
充分利用技术、新工艺等科技手段,加快施工进度。
3.2.3.6
科学地制订季节性施工方案,合理安排冬雨季施工期内的工作内容,采取切实可行的有效措施确保产品质量,使工程持续和均衡进行,促进工程进度。
3.2.3.7
4、《城市道路和建筑物无障碍设计规范》(JGJ50-2001、J114-2001)
5、《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2006)
6、《公路沥青路面施工技术规范》(JTGD40-2004)
7、《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)
8、《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006)
2.8.3
进场前现场内有障碍物已消除,具备施工条件。
2.8.4现场内地面全部硬化处理,做到无黄土外露。
2.9施工现场平面布置
详见现场平面布置图
2.10施工扰民问题
本工程要认真考虑尽量减少施工扰民问题,并严格按照有关规定执行。
2.11临时用电、用水设计
1.临电设计:
综合以上11组用电设备的计算负荷,取周期系数KP=KQ =0.8,则PJ=0.8*(53+27+.52.5+30.87+8.32+46.08+25.1 2+12+17.6+9.45+50.5)=0.8*332.44=265.95Kw
一种基于跨层优化的低延迟无线传感器网络MAC协议
一种基于跨层优化的低延迟无线传感器网络MAC协议
王罗;李云;刘占军;赵为粮
【期刊名称】《重庆邮电大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2007(019)005
【摘要】S-MAC是无线传感器网络MAC协议中比较具有代表性的一种协议,针对S-MAC协议的周期性侦听和休眠机制造成网络中业务延迟较大的缺点,提出了一种基于跨层优化的低延迟无线传感器网络MAC协议(CAL-MAC).CAL-MAC协议在S-MAC基础上,采用了具有跨层优化思想的自适应侦听机制.该自适应侦听机制中,节点根据路径信息来决定是否进行自适应侦听.通过数值分析,CAL-MAC在保证能量有效性的同时降低了延迟.
【总页数】5页(P622-626)
【作者】王罗;李云;刘占军;赵为粮
【作者单位】重庆邮电大学,光互联网及无线信息网络研究中心,重庆,400065;重庆邮电大学,光互联网及无线信息网络研究中心,重庆,400065;重庆邮电大学,光互联网及无线信息网络研究中心,重庆,400065;重庆邮电大学,光互联网及无线信息网络研究中心,重庆,400065
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
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1.THO-MAC：一种两跳优化的低延迟低功耗无线传感器网络介质访问控制协议[J], 唐宏伟;徐明;孙彩霞
2.OCR-MAC：一种新的基于CSMA的无线传感器网络MAC协议 [J], 李朋举
3.一种基于中继节点的线性无线传感器网络数据收集MAC协议 [J], 戴国勇;苗春雨;毛科技;王凯;陈庆章
4.一种基于节点位置信息的无线传感器网络并行传输MAC协议 [J], 杨国燕;张国印
5.一种基于竞争的无线传感器网络低延迟MAC协议 [J], 秦艳华;徐玉斌
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一种基于竞争的无线传感器网络低延迟MAC协议
一种基于竞争的无线传感器网络低延迟MAC协议秦艳华;徐玉斌【摘要】SMAC协议周期性侦听和休眠的低占空比机制大大地降低了无线传感器网络的能耗，但却是以牺牲延迟和吞吐量为代价的。
针对SMAC协议虚拟簇间调度不一致而导致的休眠延迟问题，提出并设计了一种低延迟协议LDSMAC，该协议采用全局同步机制使整个网络内的所有节点形成统一调度，保证了全网内的所有节点在相同时间激活，从而解决了数据传输中的转发停顿问题。
仿真结果表明，相比于SMAC协议，LDSMAC协议在能耗略有增加的情况下，大大地降低了传输延迟，提高了网络吞吐量。
%The low-duty-cycle scheme of periodic listen and sleep is able to significantly reduce the energy consumption of wireless sensor networks in SMAC, but it accepts some reduction in both latency and throughput. In order to improve the latency of SMAC caused by the periodic sleep between different virtual clusters, this paper designs a low delay sensor medium access control protocol. This protocol applies the globally-synchronized mechanism to follow the same schedule for all the nodes in the whole network. Therefore, all the nodes in the network can be active at the same time to solve the forward pause problem of data transmission. The simulation results show that in the case of the slightly-increased aggregate energy consumption, LDSMAC greatly reduces the transmission delay and increases the network throughput.【期刊名称】《太原科技大学学报》【年(卷),期】2012(033)005【总页数】5页(P336-340)【关键词】无线传感器网络;媒体访问控制协议;全局同步机制【作者】秦艳华;徐玉斌【作者单位】太原科技大学计算机科学与技术学院,太原030024;太原科技大学计算机科学与技术学院,太原030024【正文语种】中文【中图分类】TP393.0无线传感器网络具有无中心、自组织、分布式控制和多跳等特点，使得传统无线网络的 MAC(Medium Access Control，MAC)协议不能满足无线传感器网络的需要。
一种低时延的无线传感器网络MAC协议
一种低时延的无线传感器网络MAC协议
岳宇君;刘解放;刘从新;曾维鲁
【期刊名称】《电子器件》
【年(卷),期】2008(031)003
【摘要】简要分析了无线传感器网络MAC层协议的作用,针对MAC协议在低时延方面的不足,提出了一种低时延的MAC协议(L-MAC).该协议采用汇聚树,在满足低功耗的基础上,减少了时延.理论分析和仿真实验表明L-MAC较好地解决了时延问题.
【总页数】4页(P1042-1044,1048)
【作者】岳宇君;刘解放;刘从新;曾维鲁
【作者单位】三峡大学电气信息学院,湖北,宜昌,443002;三峡大学电气信息学院,湖北,宜昌,443002;三峡大学电气信息学院,湖北,宜昌,443002;三峡大学电气信息学院,湖北,宜昌,443002
【正文语种】中文
【中图分类】TN915.04
【相关文献】
1.一种改进的低时延无线传感器网络MAC协议 [J], 周瞡
2.基于竞争与TDMA的低时延无线传感器网络MAC协议 [J], 杜敏;黄剑;石为人;李洪兵
3.DLD-MAC:一种区分服务的低时延传感器网络MAC协议 [J], 舒俊浩;白光伟;沈航
4.一种高吞吐量低时延的太赫兹无线个域网MAC协议 [J], 任智;陈葱;游磊;刘文朋;王敏
5.一种高效低时延的宽带电力线通信网多跳MAC协议 [J], 任智;刘顺辉;任冬;甘泽锋
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一种低延时的无线传感器网络MAC协议
一种低延时的无线传感器网络MAC协议祝家钰;龙昭华;马永建【期刊名称】《传感器与微系统》【年(卷),期】2015(000)006【摘要】针对典型无线传感器网络X-MAC协议在多跳环境下累积延迟问题，提出一种具有低时延的Ex-MAC协议。
利用管理邻居节点工作周期和虚通道算法，使得虚通道中的所有节点近似于同步，从而减少数据传输延迟，而且不需要交换同步控制帧。
仿真结果与X-MAC协议相比，减少了端到端的延迟和数据包冲突的几率，提高了网络的吞吐量。
%Aiming at accumulative latency problem of typical X-MAC protocol of typical wireless sensor networks ( WSNs),a Ex-MAC protocol combining virtual channel and scheduling algorithm is proposed. The protocol makes all nodes of virtual channel be approximately synchronous,so as to reduces data transmission delay without exchanging synchronous control frame. The simulation results shows that Ex-MAC can reduce the end-to-end delay,the ratio of data packet conflict and increase throughput of networks.【总页数】4页(P130-132,136)【作者】祝家钰;龙昭华;马永建【作者单位】重庆邮电大学计算机网络与通信技术市级重点实验室，重庆400065;重庆邮电大学计算机网络与通信技术市级重点实验室，重庆400065;重庆邮电大学计算机网络与通信技术市级重点实验室，重庆400065【正文语种】中文【中图分类】TP393【相关文献】1.基于数据重排序的无线传感器网络低延时节能MAC协议 [J], 唐震洲;胡倩2.CB-MAC:低延时可靠传输的无线传感器网络MAC协议 [J], 盛亮;范炜;刘俊;刘志军3.CB-MAC：低延时可靠传输的无线传感器网络MAC协议 [J], 盛亮;范炜;刘俊;刘志军4.一种低能耗低延时的无线传感器网络MAC协议 [J], 刘善平;林亚平;周四望5.基于异步调度的低延时无线传感器网络MAC协议 [J], 吴戈;纪鹏菲;张铮;陈佳品;丁凯因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
无线传感网络中的低功耗MAC协议优化研究
无线传感网络中的低功耗MAC协议优化研究无线传感网络是近年来兴起的一种新型网络，其将传感器节点分布在需要监测的环境中，通过数据的采集和传输，实现对这个环境的实时监测和控制。
传感器节点通常是一种小型设备，具有低功耗、低成本、低复杂度等特点。
为了延长传感器节点的寿命，降低能耗，需要研究低功耗的MAC协议。
低功耗MAC协议是无线传感网络中的一种重要协议。
它主要负责节点之间的通信和协调。
低功耗MAC协议需要解决以下几个问题：1.能耗问题低功耗MAC协议需要尽可能地减小通信过程中的能耗，同时尽量降低节点的待机功耗和空闲功耗。
这可以通过设计能够提高通信效率的协议、调节节点的功率、延迟休眠等方法来解决。
2.协议冲突问题无线传感网络中，由于节点数量巨大、节点分布复杂，很容易出现协议冲突问题。
这种情况下，不同节点之间会同时尝试发起通信，导致信号干扰，通信失败。
因此，低功耗MAC协议需要设计能够减少协议冲突的机制，防止多个节点同时尝试访问同一信道。
3.节点异构性问题无线传感网络中存在不同类型、不同功耗节点，节点的状态可能不同，这就导致低功耗MAC协议需要能够适应不同类型节点的特点，在保证低功耗的同时，也需要满足节点的实际需要。
为了解决以上问题，研究者们提出了许多低功耗MAC协议，其中一些比较有代表性的协议如下：1.LEACH协议LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）协议是一种典型的分簇协议。
它采用分簇的方式来降低通信过程中的能耗。
具体来说，LEACH协议将所有节点分组，每个组有一个簇头，负责向汇聚节点传输数据。
同时，LEACH协议还采用动态簇头选择机制，每轮由不同的节点充当簇头，避免簇头频繁更换造成的能耗开销。
2.SMART协议SMART（Scalable Medium Access Control with Rendezvous-based Token-passing）协议是一种基于令牌传递的协议。
低功耗无线传感器网络的MAC协议研究
低功耗无线传感器网络的MAC协议研究近年来，随着无线传感器网络技术的不断发展，低功耗无线传感器网络（Low-power Wireless Sensor Networks，LWSN）在实际应用中被越来越广泛地使用。
而在LWSN中，传感器节点的功耗成为了一个极为关键的因素，如何降低传感器节点的功耗成为了一个值得研究的重要问题。
MAC协议作为无线传感器网络的网络接入层协议，对于整个网络的功耗具有至关重要的影响，因此MAC协议的研究也就变得尤为重要。
一、低功耗无线传感器网络的基本概念低功耗无线传感器网络（LWSN）是由大量具有处理、传感和通信功能的微型传感器节点组成的，它们分布在某一区域，通过无线通信网络相互沟通和协调，共同完成某项特定任务。
其中，传感器节点是LWSN的最小单元，由处理器、传感器、收发器、电源等组件构成。
在LWSN中，传感器节点的最重要的属性之一是能耗，它是节点寿命、数据传输范围、数据传输速度等多种指标的关键因素，因此降低传感器节点的能耗是提高LWSN整体性能的重要途径。
传感器节点的能耗与传感器节点的执行任务有关，例如，数据采集、数据处理、数据发送等任务都将消耗不同的能量，因此降低能耗需要从多个方面入手。
二、MAC协议在低功耗无线传感器网络中的作用在LWSN中，MAC（Medium Access Control）协议是无线传感器网络的网络接入层协议。
MAC协议的主要功能是控制数据包在网络中的传输，以实现网络中各个节点的协调和协同工作。
目前，低功耗无线传感器网络所使用的MAC协议主要包括：CSMA/CA协议、TDMA协议、 FDMA协议等等。
其中，CSMA/CA协议（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）是一种无线网络协议，采用了先听模式，使每个节点在发起数据传输之前必须先监听信道的空闲状态，它适合于轻负载级别的应用场景。
无线传感器网络轻量级MAC协议研究及实现的开题报告
无线传感器网络轻量级MAC协议研究及实现的开题报告一、研究背景及意义随着无线传感器网络的发展，越来越多的应用场景需要部署大量的传感器节点，这些节点之间需要进行信息的传输和交换。
由于每个节点的计算和存储资源都十分有限，传统的网络协议和算法无法满足传感器网络的需求。
因此，研究一种适合传感器节点的轻量级MAC协议具有重要的意义。
MAC协议是传感器网络中重要的一环，它决定了节点之间的数据传输和协调。
目前已有不少研究者从多方面入手，提出了各种不同的MAC 协议。
虽然这些协议均有各自的优点和适用场景，但是大多数协议在传输效率、能耗等方面存在局限。
因此，本研究将针对目前常用的几种协议进行研究，在参考前人研究的基础上，提出更加轻量化的MAC协议，以满足传感器节点的需求。
二、研究目标本研究的主要目标是实现一种轻量级的MAC协议，以提高传感器网络的传输效率和降低能耗。
具体包括以下几个方面：1.分析现有的几种传感器网络MAC协议，包括S-MAC、T-MAC、RM-MAC、LEACH等，比较其在传输效率、能耗等方面的差异。
2.针对已有协议的局限性进行分析，并考虑传感器节点的特点，从而提出更加轻量化的MAC协议。
3.实现所提出的轻量级MAC协议，并进行实验验证，比较该协议与已有协议在传输效率、能耗等方面的优劣。
三、研究内容1.传感器网络MAC协议的原理和分类介绍传感器网络MAC协议的基本原理、功能和分类，并重点介绍S-MAC、T-MAC、RM-MAC、LEACH等常用协议的特点和优缺点。
2.基于网络特点的MAC协议优化根据传感器节点的特点，考虑对已有协议进行优化，提出更加轻量化的MAC协议。
主要考虑节点的能耗、传输效率等因素。
3.实现和验证轻量级MAC协议基于协议优化的思路，实现所提出的轻量级MAC协议，并通过实验验证协议的可用性和有效性，比较该协议与已有协议的性能表现。
四、研究计划1.前期准备(1周)阅读相关文献，了解传感器网络MAC协议的现状和发展趋势，确定研究方向和目标。
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Ｋｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ：ｗ ｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｓ （ ＷＳ Ｎ ｓ ） ； ＭＡ Ｃ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ ； ｌ ｏ ｗ — ｌ ａ ｔ ｅ ｎ ｃ ｙ ０ 引 言
点周期性醒来并且检 测到短 前导码 的时候 ， 若发现 前导码 并不是发送给 自己的， 这个节点将立 即进 入睡眠状 态 ， 仍然 继续按照 自己 的工作 周期 进行 调度 。如 果 自己是 目标节
关键词 ：无线传 感器网络 ； 媒体访 问控制协议 ； 低 延时
中图 分 类 号 ：Ｔ Ｐ ３ ９ ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ０ － ９ ７ ８ ７ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ６ － － ０ １ ３ ０ － ０ ３
Ａ ｌ ｏ ｗ— ｌ ａ ｔ ｅ ｎ ｃ ｙ Ｍ ＡＣ ｐｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ ｆ ｏ ｒ ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｓ
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一
种低 延 时 的无 线 传 感 器 网络 ＭＡＣ协 议
祝 家钰 ，龙 昭华 ，马永 建
（ 重庆 邮电大 学 计算 机网络与通信 技术市级 重点实验室 。 重庆 ４ ０ ０ ０ ６ ５ ）
摘
要 ：针对典 型无线传感器 网络 ｘ — ＭＡ Ｃ协议在多跳环境下 累积延迟 问题 ， 提 出一 种具有低 时延 的 Ｅ ｘ —
Ｃ ｈ ｏ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｐ ｏ ｓ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｌ ｅ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ， Ｃ ｈ ｏ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇ ４ ０ ０ ０ ６ ５ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ工作周期和虚通道算 法 ， 使 得虚 通道 中的所有节 点近似 于同步 ， 从而 减少 数据传输延迟 ， 而且不需要交换 同步控制 帧。仿真结果 与 Ｘ — ＭＡ Ｃ协议相 比 ， 减少 了端 到端 的延迟 和数据 包 冲突的几 率 ， 提高 了网络 的吞吐量 。
媒体访问控制 （ ｍ ｅ ｄ ｉ ｕ ｍ ａ ｃ ｃ ｅ ｓ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ， ＭＡ Ｃ ） 层协 议决
定无线传感器 网络 （ ｗ ｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｓ ， ＷＳ Ｎ ｓ ） 信道 的
使用方式并分配有限的无线信道资源 。可拓展性和能量利
ａ ｌ ｌ ｎ ｏ ｄ ｅ ｓ ｏ ｆ ｖ ｉ ｔ ｒ ｕ ａ ｌ ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｂ ｅ ａ ｐ ｐ ｒ ｏ ｘ ｉ ｍａ ｔ ｅ ｌ ｙ ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ ｎ ｏ ｕ ｓ ， Ｓ Ｏ ａ ｓ ｔ ｏ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｄ ａ ｔ ａ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｌ ａ ｙ ｗｉ ｔ ｈ ｏ ｕ ｔ ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ ｎ ｏ ｕ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｆ ｒ ａ ｍｅ ．Ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗｓ ｔ ｈ ａ ｔ Ｅ ｘ — ＭＡＣ ｃ ａ ｎ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｅ ｎ ｄ — ｔ ｏ — ｅ ｎ ｄ ｄ ｅ ｌ ａ ｙ ， ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｏ ｆ ｄ ａ ｔ ａ ｐ ａ ｃ ｋ ｅ ｔ ｃ ｏ ｎ ｌ ｆ ｉ ｃ ｔ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｐ ｕ ｔ ｏ ｆ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｓ ．
１ ３ ０
传 感器与微 系统（ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｄ ｕ ｃ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ Ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ）
２ ０ １ ５ 年 第３ ４ 卷第６ 期
Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． １ ３ ８ ７ ３ ／ Ｊ ． １ ０ ０ ０ － ９ ７ ８ ７ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ６ － ０ １ ３ ０ － － ０ ３
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