AMAC协议与ASMAC协议.ppt

论文学习交流
古连华
An Adaptable Energy-Efficient Medium Access Control Protocol for Wireless works一种自适应低能耗的无线传感器网络MAC协议
Justin T. Kautz
23rd Information Operations Squadron, Lackland AFB TX
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Barry E. Mullins, Rusty O. Baldwin, Scott R. Graham
Air Force Institute of Technology, Wright-Patterson AFB OH
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摘要
我们基于S-MAC协议设计了一种叫“自适应MAC协议(AMAC)”的无线传感器网络MAC协议。由于无线传感器网络是能量吝惜的,尽可能地节能可以延长网络的生存时间。而S-MAC协议用了一个固定大小的侦听/睡眠周期长度,AMAC协议通过合并多个工作周期来适应流量状况。在高流量负载情况下,AMAC适用一个短的工作周期,可以更多地侦听。在低流量负载情况下,AMAC适用一个长的工作周期,减少侦听频率。仿真器下仿真的。分析指出相对于S-MAC协议,AMAC节省了15%能量,节省了22%的单位比特能耗,代价是造成了2倍的延时。对于延时不敏感的应用,AMAC可以延长网络生存时间。
Background & Methodology
点对点的通信中针对能耗高效的低层的MAC协议改进,可以为节点带来益处。一些MAC从这样一个事实进行改进:一个无线传感器网络的节点花费大部分时间进行媒体的空闲侦听,而不是传输或接受数据。为了节省能源,接收节点可以关闭一段时间,称作睡眠周期。S-MAC协议就是用了这样的方法。
一个节点常常接收到发送给其他节点的数据。为了节省能量,在旁边的节点传输数据的时候,这样的节点可以关闭。PAMAS协议和SMAC协议都体现了这样的做法。其他的方法使用基于调度的而不是基于竞争的算法,来最大化通信效率,比如TRAMA协议。
S-,但它还不能自适应,也不灵活。S-MAC的侦听/睡眠周期是在网络应用之前设置耗的。在应用中来调整合适的工作周期,一旦设置耗,这个周期是不变的。这种静态的配置制约了S-MAC的灵活性。
我们的研究的目标是通过允许动态调整适应不同的网络状况,使S-MAC更加能耗高效。我们验证了平均的能量节省了,因为它根据流量状况调整,在不活动期间更多地进入睡眠。这些做法增加了在低活跃期间的时延。
AMAC Protocol Design
AMAC 功能上类似于S-MAC,对原先的协议改变不大。AMAC根据流量趋势改变了睡眠时间。睡眠周期情况见图1。
AMAC的节点通知邻居节点变化情况,从而让邻居节点与该节点在合适的调度下通信。
节点的收敛是以分钟为顺序的。
这种过程在整个网络运行过程中贯穿。
在工作周期中设置界限,防止节点太常醒来或过长时间睡眠。
而且,必须保持同步,工作周期中选择了最高1/4分隔到最低1/64的分隔。
AMAC Protocol Design
AMAC adapts to varying traffic conditions by maintaining a variable called currentusage which uses exponential forgetting. currentusage is affected by whether or not the listen period/slot of the duty cycle is used. A used slot means that data was either sent or received. The current usage value is (where n is the sensitivity level.)
AMAC适用一个参数currentusage来适应变化的流量状况。Currentusage受侦听/睡眠周期的影响。
Experimental Design
。
详细的模型是基于S-MAC设计。
图5显示AMAC平均能耗比S-MAC节省15%
图6显示AMAC时延比S-MAC大。
AMAC每比特能耗比S-MAC减少了22%
Conclusion
本研究的目标是修改已有的协议,使它更灵活,更节能。AMAC是最新一代的节能型的MAC协议,并可以适应流量变化,提高能量利用