摘要由于无线信道的广播特性，无线传感器网络中任一节点发送的无线信号都可能被其通信范围内的其他节点接收。在尽量降低节点能耗的同时，如何有效协调多个节点共享无线信道资源，避免冲突发生是传感器网络媒体访问控制（Media Access Control，MAC）协议的主要任务。67192

本文主要介绍了无线传感器网络的研究背景、特点和运用，简要介绍了几种基于竞争的 MAC 协议，分析研究S-MAC协议的主要工作机制及其优缺点。还基于NS-2工具对S-MAC协议进行了仿真实现，并对其时间延迟、能量消耗等性能进行了深入探索。

毕业论文关键词  无线传感网 MAC协议 S-MAC NS-2 时间延迟 能量消耗

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title  Research on Contention-based MAC Protocols  for Wireless Senor Networks                  

Abstract

Due to the broadcast nature of wireless channels, the wireless signal transmitted by one node in a wireless sensor network (WSN) would be received by any other nodes within its communication range. Under the target of minimizing energy consumption of nodes, effectively coordinating multiple nodes so that they can share the wireless channel and avoid collision is the main task of media access control (MAC) protocol for WSN.

This paper introduces the research background, characteristics and application of WSN. Furthermore, we study current several important contention-based MAC protocols. We also analyze S-MAC for more details including its mechanism and performance. Moreover, we investigate its delay and energy consumption by simulation tool NS-2. 

Keywords  wireless sensor networks  MAC protocols  S-MAC  NS-2

time delay energy consumption

目   次

1 绪论1

1.1 研究背景1

1.2 无线传感器网络的特点1

1.3 无线传感器网络的应用6

1.4 无线传感器网络的研究现状7

2 无线传感器网络MAC层协议.10

2.1 无线传感器网络MAC协议的重要性.10

2.2无线传感器网络MAC协议设计准则10

2.3无线传感器网络现有MAC协议11

3 S-MAC协议18

3.1 概述.18

3.2 IEEE 802.11载波监听多路访问冲突避免算法18

3.3 S-MAC 主要工作机制.19

3.4 S-MAC协议缺点分析24

4 NS-2简介.27

4.1 NS-2概述.27

4.2使用NS-2进行网络仿真的方法和一般过程.28

4.3 NS-2的功能模块.29

4.4 NS-2现有的仿真元素.30

5 仿真.32

5.1 场景设置.32

5.2 时延性能仿真.34

5.3 能量消耗仿真.36

总结.39

致 谢40

参 考 文 献41

1. 绪论

1．1 研究背景

20世纪90年代以来具有感知、计算和无线网络通信能力的传感器以及由其构成的无线传感器网络（Wireless Sensor Network ，WSN）开始在世界范围内出现，引起了人们的极大关注。WSN是由一组传感器节点以自组织的方式构成的无线网络，其目的是借助于节点中内置的形式多样的传感器，协作地实时感知和采集周边环境中众多的信息，并对这些信息进行处理。从硬件上看，WSN节点主要由数据采集单元、数据处理单元、无线数据收发单元以及能量单元组成。从软件上看，它借助于节点中内置传感器有效探测所处区域的温度、湿度、光强度、压力等环境参数以及待测对象的电压、电流等物理参数，并通过无线网络将探测信息传送到数据汇聚中心进行处理、分析和转发[1]。文献综述

无线传感网络是由低成本、密集型、随机分布的节点组成的，自组织性和容错能力使其不会因为某些节点损坏而导致整个系统的崩溃。无线连接使其部署几乎不受监测对象的影响，维护成本非常低。因此，这种网络系统可以被广泛地应用于国防军事、环境监测、医疗卫生、智能家居、制造业等领域。来~自^优尔论+文.网www.youerw.com/