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论文学习交流古连华 Medium Access Control Issues in works 无线传感器网络的媒体接入控制问题 ABSTRACT ?无线传感器网络的媒体接入控制近几年是一个非常活跃的研究领域。无线传感器网络的特点关注在能耗效率。有许多改进的工作需要在 MAC 层进行,但目前的努力尚未很好解决该问题。大部分的工作是对 S-MAC 协议的改进和完善。本文中我们指出未来媒体接入控制的研究方向。我们指出了一些公开的问题并讨论可能的解决办法。 1. INTRODUCTION ? MAC 层在物理层之上,控制着射频功能。 MAC 协议关注于能耗效率,而不是传统无线网络的公平性、时延和带宽利用率等指标。这些协议在各种指标中平衡,尽量节省能耗。? MAC 层的能量消耗主要来自于冲突、空闲侦听、串音和控制包的开销。?近来的 MAC 研究并没有一个清晰的趋势表明无线传感器网络的 MAC 在朝一个最好的解决方向集中。 1. INTRODUCTION ?大部分研究工作声明它相比于 S-MAC 协议有较好的表现。现在是时候指出其他的未解决的问题了,而不是只关注于能耗效率。本文中我们指出了 WSN MAC 协议研究、仿真和实验的方向,讨论技术的趋势,发现公开的一些问题并给出可能的解决方案。本文不讨论具体的 MAC 协议的区别以及它们的个别特点。 2. RESEARCH ISSUES & DIRECTIONS ? Towards a work Architecture ? Standardized Radio Hardware ? Peaceful Coexistence ? Mobile works ? New Optimization Criteria ? Understanding and Exploiting Traffic Patterns ? Simulations Considered Harmful ? Embrace Software Radios ? Real-World Experiments Towards a work Architecture 朝向一个传感器网络的构架?无线传感器网络的跨层设计引向单一的、垂直集成的解决方案,它可能单独地能工作,但对于其他的研究组来说没什么用。传感器网络架构一个鼓舞人的进步是 Polastre et al. 的 protocol ( SP ),它是一个可替代目前的 ZigBee 的灵活的标准。? SP 为 MAC 提供一个标准的接口,附加一些双向的反馈和提供一个很重要的步骤来构建一个大型的传感器网络架构。 SP 位于网络层和数据链路层之间。?未来的 MAC 设计者应该保持一个目标,转向一个传感器网络架构,并努力使用 SP 提供的服务。 Standardized Radio Hardware 标准化射频硬件? IEEE 是一个正在出现的针对底层(物理层和媒介接入)的标准。 IEEE 包括了物理 MAC 的标准。?新的和正在出现的传感器网络硬件平台,像 Moteiv 、 Sun Labs 和 CrossBow 等,已经使用 IEEE 兼容的射频。 IEEE 的视频接口是基于包的,没有在软件上考虑控制射频的灵活性。 Peaceful Coexistence 和平共处?随着应用推广,不同厂商/平台的传感器网络需要在一个相同的物理环境、共同的频率带宽中运行(比如室内的 )。这要求 MAC 协议需要对其他系统“友好”。?首先, MAC 协议需要考虑其他系统或节点来保证无差错的运行。外部的信息要过滤,调度要调整,避免交织的活动部分,等等?第二, MAC 协议必须考虑安全性,防止偷听和恶性行为。虽然几乎不可能避免攻击。 TinySec 是第一个在安全性方面考虑的 MAC 协议,但它依赖于共享密钥。更高级的策略需要提出。?注意的是硬件解决方案,如提供多射频信道,会减轻一些共处的问题,但安全问题仍需要被关注和解决。 Mobile works 移动传感器网络? MAC 层的研究者通常忽视移动性,因为传感器网络原本就假定为由静止的节点构成的。然而, 近来的工作像 RoboMote 和 Parasitic-Mobility 允许了传感器网络的移动性。因此,近来多了很多关于移动传感器网络 MAC 的研究,如 MMAC ,但仍有许多工作需要做。