引言 无线传感器网络作为当今信息领域新的研究(2)
2013-06-28 01:00
导读：是节点时间片划分的示例（传感器的时间片指的是其上级骨干节点时间片）。示例中有5 个骨干节点，得到的时间片分别是0 至4，它们在一个周期的工作流
是节点时间片划分的示例（传感器的时间片指的是其上级骨干节点时间片）。示例中有5 个骨干节点，得到的时间片分别是0 至4，它们在一个周期的工作流程如下：
1） 首先工作的是时间片4 的中继器和它的下级三个传感器，在工作时间内中继器获得下级三个传感器的数据。
2） 其次工作的是时间片3 的中继器和它的下级两个传感器，在工作时间内中继器获得下级两个传感器的数据。
3） 接下来工作的是时间片2 的中继器和它的下级一个中继器，在工作时间内中继器获得的下级中继器中保存的三个传感器的数据。
4） 紧接着工作的是时间片1 的中继器和它的下级两个传感器，在工作时间内中继器获得下级两个传感器的数据。
5） 最后工作的是时间片0 的接收器和它的下级三个中继器，在工作时间内接收器获得下级中继器中所有保留的数据（7 个传感器的数据）。
经过一个周期，接收器就能获得了无线传感器网络内所有传感器的采集数据。
2.3 时隙控制
因为一个骨干节点可能存在多个下级分支，所以在其特定时间片内，骨干节点需要一次查询多个下级节点。这种通讯控制是通过将节点分配在不同的时隙而完成的。如表1 所示，当节点进入其所在的时间片内，骨干节点率先发出数据信标，而后其下级各个节点依次将数据上报给中继器。当所有节点上报结束后，骨干节点发送DataAck 结束通讯过程。表中最大19１个时隙是根据具体硬件条件设置。根据需要进行通讯的下级节点的多少，时隙的个数是可变的。
2.4 重传机制
重传机制确保了通讯的可靠性。当骨干节点某个下级节点发送数据失败后，中继器将发起下一轮通讯，用来单独查询传输失败的下级节点。本协议规定的最大传输次数为3。如表3 所示，某骨干节点下级共有8 个传感器，当第一轮通讯之后，发现其中有3 个传感器的数据发送失败。这时，中继器会发起第二轮通讯。在第二轮通讯中，中继器只会和上一轮发送数据失败的3 个传感器通讯。当第二轮通讯结束，骨干节点发现仍然有1 个传感器出现了问题。因此，在第三轮通讯之中，骨干节点只与这1 个传感器通讯。
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3 结论
在无线传感器网络中，节约能量是首要考虑的因素。MAC 协议处于传感器网络协议的底层部分，对节约能量起到决定性的作用。本文给出了一种基于时分复用的无线传感器网络MAC 协议设计，它主要针对实际应用的一种网络结构，对各个节点的工作时间做了严格的划分，在硬件条件满足的情况下，此协议能提高各个节点的能量利用率。
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